伽馬井型計數(shù)器是一種高精度、高靈敏度的伽馬射線放射性活度測量儀器,廣泛應(yīng)用于核醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及科學(xué)研究等領(lǐng)域。其核心優(yōu)勢在于獨t的井型結(jié)構(gòu)設(shè)計,該結(jié)構(gòu)通過增大探測器對樣品的立體接收角(通常超過180°),顯著提升了探測效率,部分型號在特定條件下可達80%以上,尤其適合低活度樣品的精準測量。
該儀器通常采用NaI(Tl)晶體作為探測器,這種材料對伽馬射線的能量分辨率可達7%左右(以137Cs 662keV射線為參考),能有效區(qū)分不同能量的射線。為減少外界干擾,設(shè)備配備多層屏蔽措施,主屏蔽層采用鉛材料,厚度一般不小于30mm,可有效吸收散射伽馬射線,將本底計數(shù)降低至20cps以下,確保測量準確性。部分高型號還提供可選的輔助屏蔽,進一步增強抗干擾能力。
一、安裝前準備
場地選擇與要求:
平整穩(wěn)固:放置儀器的實驗臺或地面必須平整、堅固,能承受設(shè)備重量(通常較重,尤其含鉛屏蔽層)。
遠離干擾源:避免靠近強電磁場(如大型電機、變壓器)、振動源(如離心機、泵)和高溫、高濕環(huán)境。
通風(fēng)良好:確保設(shè)備散熱良好,周圍留有足夠空間(建議≥30cm)用于散熱和維護。
電源要求:檢查電源電壓(通常為220V±10%)、頻率(50Hz)是否符合設(shè)備要求,建議使用穩(wěn)壓電源或UPS,避免電壓波動影響探測器性能。
安全防護:
輻射安全:安裝區(qū)域應(yīng)劃定為輻射控制區(qū),配備輻射警示標(biāo)志。
人員防護:操作人員應(yīng)穿戴防護服、佩戴個人劑量計,盡量減少與探測器直接接觸時間(尤其高純鍺探測器需避免熱沖擊)。
防靜電:操作電子部件時佩戴防靜電手環(huán)。
工具與材料:
水平儀、扳手、螺絲刀、萬用表、電纜(電源線、信號線、HV線)、鉛磚(可選,用于額外屏蔽)、標(biāo)準源(用于后續(xù)校準)。
二、設(shè)備搬運與就位
安全搬運:
使用叉車或?qū)I(yè)搬運工具,嚴禁傾斜、倒置或劇烈震動,尤其高純鍺探測器內(nèi)部為真空結(jié)構(gòu),震動可能導(dǎo)致晶體損壞。
保持設(shè)備直立運輸,遵循“此面向上”標(biāo)識。
放置到位:
將儀器小心放置在預(yù)定位置,確保底部平穩(wěn)接觸臺面。
使用水平儀調(diào)整設(shè)備底部的可調(diào)支腳,使儀器處于水平狀態(tài),防止樣品架卡滯或測量偏差。
三、探測器與井腔安裝
檢查井腔:
打開防護蓋,檢查井腔內(nèi)部是否清潔、無異物。
確認樣品架(樣品托盤)活動順暢。
連接探測器(如為分體式):
某些型號探測器與電子學(xué)單元分離。連接高壓(HV)電纜和信號輸出電纜時,確保插頭方向正確,鎖緊到位。
注意:高純鍺探測器通常為液氮制冷或電制冷,需按要求連接制冷系統(tǒng)(如杜瓦瓶、壓縮機)。
四、電氣連接
電源連接:
將電源線接入符合要求的插座,先不開啟電源。
信號連接:
將探測器輸出信號線連接到多道分析器(MCA)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
連接高壓電源控制線(如適用)。
接地:
確保儀器外殼良好接地,防止電磁干擾和電擊風(fēng)險。
五、屏蔽與環(huán)境優(yōu)化(可選但推薦)
鉛屏蔽:
儀器本身通常內(nèi)置鉛屏蔽層,如需更高本底抑制,可在周圍加裝額外鉛磚,形成“鉛室”環(huán)境。
本底測量:
在無樣品情況下,運行儀器測量環(huán)境本底輻射水平,用于后續(xù)樣品測量的本底扣除。
六、開機與初步測試
開機順序:
先開啟外部設(shè)備(如MCA、計算機)。
再開啟伽馬計數(shù)器主機電源。
對于高純鍺探測器,需等待制冷系統(tǒng)達到工作溫度(液氮約2-3小時,電制冷約數(shù)小時)后才能加高壓。
系統(tǒng)自檢:
觀察面板指示燈、顯示屏是否正常,有無錯誤代碼。
功能測試:
放入低活度標(biāo)準源(如¹³?Cs或??Co),運行測量程序,檢查能否正常計數(shù)、能譜是否清晰。
驗證軟件能否正常通信和采集數(shù)據(jù)。
七、校準與驗證
能量校準:使用已知能量的標(biāo)準源對系統(tǒng)進行能量刻度。
效率校準:根據(jù)不同樣品幾何形狀(如試管、燒杯)和能量進行探測效率校準。
分辨率測試:檢查探測器的能量分辨率是否符合出廠指標(biāo)。
