HPGe探测器在环境和流出物监测中的应用

1HPGe探测器在环境和流出物监测中的应用邱远法[e-mail]2013.62什么是HPGe？•HPGe-HighPurityGermanium(高纯锗）3为什么要用HPGe•HPGe探测器具有足够的效率和显著的分辨率优势HPGENaICZT4HPGe在环境监测中的应用•1，环境取样监测•2，移动热点监测•3，连续取样监测5环境监测中的难点•1，核素种类繁多，能量范围广-如何选择合适的仪器？•2，核素活度低-如何降低系统ＭＤＡ？6如何选择合适的探头？ＦＸ系列能量范围１０ｋｅＶ－１０ＭｅＶ7如何降低MDA？•MDA是一个对测量方法好坏的判定参数！8如何降低MDA？•B值来源•1，仪器自身本底–采用低本底材料•2，环境本底–反康谱仪–反宇宙射线谱仪峰康比：1000:1γ射线峰本底计数率(×10-3/s)351.9keV511keV583.2keV1460.8keV一般物质屏蔽低本底γ谱仪10~100305~1020~100反宇宙射线超低本底γ谱仪0.11.00.10.59典型配置-环境取样监测•探头-GMX60P4-83•制冷-X-Cooler-III•谱仪-DspecJR2.0•低本底铅室10移动热点监测难点•1，仪器的便携性，环境适应能力•2，测量方法的可重复性11典型配置-移动热点监测系统配置：ISO-CART移动小车便携式HPGe谱仪系统GEM40P4+CFG-PMOD4-3+DIGIDART准直器激光测距仪电脑•ISO-CART高度可调•180度旋转•DigiDart数字化谱仪•SmartDetectors12不想随身携带液氮？系统配置：TranSpec-100电制冷一体化谱仪ISOCart小车准直器激光测距仪13Detective/TranSpec-100HPGe探测器：65mm直径50mm厚，同轴P型高纯锗，相对效率≥40%；分辨率：≤1.6keV@122keV,≤2.3keV@1332keV；峰形(FWTM/TWHM)：≤1.9。致冷器：微型斯特林压缩机制冷数字化MCA：16K道，性能相当于DSPEC-jr2.0重量：11.1kg；工作温度：0℃-40℃14Detective/TranSpec-100性能•仪器具有快速核素甄别与谱仪两种功用，可用于核应急和现场测量；对于-100系列，同专门设计的铅室匹配可作为实验室谱仪。•高度集成，集高纯锗探测器、GM管、He-3管（可选），致冷、电子学、触摸屏式PDA与软件于一体；•采用（微型）斯特林压缩机致冷；可在任何状态下启动（或维持）致冷；•采用了当今先进的通讯与电子技术，触摸屏，GPS，Wi-Fi无线传输（Micro-），耳机报警，存储卡,USB；•多种供/充电方式：锂电池、支流充电、交流充电及汽车电源充电。•重量：6.9kg(Micro-),10.9kg(-100),12kg(-EX-100);•工作温度：0℃-40℃15LDM一体化电致冷高纯锗谱仪集成探测器、致冷与数字化谱仪；微型斯特林压缩机致冷；完全脱离液氮；探测器整体真空封装，不存在抽真空问题；可用于实验室与车（船）载，轻巧、易于移动与组装；40%相对效率P型同轴高纯锗探测器；10-17V直流供电，功耗小于20瓦；内置电池可工作3小时；可以在局部回温情况下随时启动致冷；USB2.0通讯接口；与ORTEC标准铅室完美匹配。HPGe探测器：同轴P型高纯锗。晶体尺寸：65mm直径50mm厚。相对探测量效率：40%（typical）；分辨率（在最优化设置下FWHM的保证值）：≤1.5keV@122keV,≤2.3keV@1332keV；峰形(typical)：≤1.95(FWTM/TWHM)。16ISO-CART小车•ISO-CART小车可拆装运输•探头和准直器可拆卸17连续取样监测难点•1，仪器长期工作稳定性•2，仪器维护便利性•3，数据传输的安全可靠性18连续取样监测该设备已经在北京辐射站连续稳定运行快10年19HPGe在流出物监测中的应用•1，实验室取样监测•2，在线监测20流出物监测应用的难点•1，取样管线的设计•2，设备的抗振能力•3，设备的环境适应能力•4，设备长时间工作稳定性21典型配置-流出物实验室取样监测•探头-GEM40P4-76•制冷-X-Cooler-III•谱仪-DspecJR2.0•低本底铅室22流出物在线监测测量机柜控制机柜23•系统配置：–HPGe探头，GEM10-GEM100选配–X-COOLER-III电制冷装置–DSPECJR2.0数字化谱仪–I/O输入输出控制系统–集中数据处理系统–取样系统系统功能–实时在线分析特定核素活度（用户自定义）–总活度动态曲线显示–多级阈值设定，并输出报警信号–控制输出接口，用于控制阀门接口我们接受用户对不同在线系统的定制24HPGe探测技术的最新进展1，优化型探测器（Profile)的出现，该探测器结合了N型和P型探测器的综合优2，电制冷技术的发展，施特灵压缩机的广泛应用3，高度集成，小型化，一体化谱仪技术4，离子泵技术的应用25WhoAreWe?•总部:橡树岭,田纳西州（全球销售和售后部门）•雇员:300+全球•核心业务:辐射探测和能谱分析(,,HPGe,NaI)•母公司:AMETEK,Inc.,a$3Bpubliclytraded,diversifiedmanufacturingcompany•ORTEC1960年由橡树岭国立实验室的科学家联合成立，其起始业务为硅半导体探测器26全球分布OakRidge,TN•ManufacturingCenter•R&DCenter•SalesOffice•GlobalServiceCenterLondon,UK•SalesOffice•GlobalServiceCenterBeijing,China•SalesOffice•GlobalServiceCenterEMEASalesOffices•Paris,FranceMilan,Italy•Dusseldorf,GermanyMoscow,Russia•Vienna,AustriaBangalore,IndiaWithdistributorsacrossmostmajorcountriesORTECHQORTECSalesandRepairCenterORTECSalesandFieldServiceSunpowerR&D,Mfg,Sales&ServiceAthens,OH•ManufacturingCenter•R&DCenter•SalesOffice•GlobalServiceCenter27我们的客户2828ORTEC在中国ORTEC近年来在中国市场的表现45056068098032028024018002004006008001000120020042005200620072008200920102011F（万美元）1987年起正式进入中国市场，现有销售、技术和售后雇员共10人，以北京为中心，设有维修站，在广州、上海和成都(计划中）各驻有一名工程师。中国自2009年起成为ORTEC第二大市场，年业务量仅次于美国本土。ORTEC在中国团队的工作宗旨：服务于中国用户、服务于ORTEC工厂，促进双方事业的共同进步。29AMETEK中国分支机构•阿美特克商贸（上海）有限公司•地址：上海市浦东新区外高桥保税区富特北路460号1层A部位•北京分公司：•地址：北京市酒仙桥京东方大厦2层西侧广州分公司：•地址：广州市建设六马路33号宜安广场1412室•成都分公司：•地址：成都市总府路35号总府大厦2408室•上海备件仓库•上海市浦东新区外高桥保税区富特北路460号30主要产品和服务•1,带电粒子探测器与谱仪。•2,高纯锗与硅（锂）探测器与谱仪系统。•3，核电子学与各种核物理实验（测量）系统。•4，NaI、LaBr谱仪、低本底计数器。•5，便携式高纯锗谱仪与核素甄别器。•6，集成的测量系统。•7，探测器与电子学维修。•8，现场服务，长期售后服务。31谢谢大家！