詳細介紹
綜述:
隨著非動力核技術廣泛的應用在各行各業(yè)。對于人們來說,放射性核素再也不是遙不可及的神秘物質。近年來,核與輻射事故頻發(fā),核形勢不斷加劇,高性能手持式核素識別儀器成了各領域的需求熱點。
在應用需求的推動下,手持式核素識別儀器技術領域有了突飛猛進的發(fā)展。尤其高純鍺核素識別儀器(HPGe)的小型化,*改變了放射性核數識別長期依賴碘化鈉(NaI)探測器的局面。使得基于高純鍺的核素識別成為該類型設備的黃金標準“Golden standard”。
作為放射性物質擴散及國土安全防護的重要職能部門——出入境檢驗檢疫,國家輻射管理部門等。對設備也提出了更高的要求?;?/span>HPGe的手持式核素識別儀,在小型化,電制冷化方便的不斷發(fā)展,*克服了傳統(tǒng)HPGe譜儀使用上的限制。真真正正的成為了一種巡查利器,使得過去的不可能變成了現在的可能。
核素識別的基本原理:
不同的放射性核素衰變時,產生具有“指紋”特征的Gamma射線。核數識別儀通過對發(fā)射出的Gamma射線進行測量,數據獲取。最終形成能譜,通過對能譜的分析,根據能譜中所展示的特征能量與核素庫(核素指紋庫)中的能量進行對比,從而準確識別出對應的放射性核素。
面臨的問題:
放射性核輻射因為其看不見,摸不著的特性。手持式核素識別儀成了能夠發(fā)現威脅的核心設備。但在面對這些不確定的,復雜的威脅的時候。傳統(tǒng)的基于閃爍體探測器(NaI,Labr)的手持式核素識別儀,因為較差的核素識別能力,通過一些簡單的手段就能夠被有效欺騙。所以傳統(tǒng)的基于閃爍體探測器的手持式核素識別儀已經遠遠的不能應付我們需要面對的威脅。
核心性能—核素識別能力:
作為該類儀器最重要的性能指標——能量分辨率(FWHM:*峰半高寬),它表征了 探測器對于不同能量射線的分辨能力,也代表了核素識別的準確性。是基于能譜分析核素識別儀器最重要的性能指標。對于目前廣泛采用的探測器類型來講:LaBr(溴化鑭)閃爍體探測器分辨率好于NaI(碘化鈉)探測器,提升分辨率一倍。HPGe(高純鍺)探測器分辨率好于LaBr探測器,提升20倍以上。因為HPGe探測器的分辨率性能,使其成為手持式核素識別儀器的黃金標準“Golden Standard“。
性能的提升:
以Ba133為例,Ba133是一種較為常見的工業(yè)用放射性核素。如果我們用NaI譜儀和HPGe譜儀去測量Ba133核素發(fā)射的射線,我們可以得到如右圖所示的兩個能譜,采用NaI譜儀時,只能看到兩個峰,而HPGe可以將所有能峰清晰展示。使我們可以準確的分辨目標核素為Ba133.
做為特殊核材料的慣用手段之一,對特殊核材料進行,已達到欺騙識別設備的目的。我們在Ba133放射性核素中混入需要攜帶會運輸的特殊核材料Pu。用同樣的設備進行測量時,我們會得到下圖的兩個能譜。
從圖中所探測器到的能譜來判斷的話,基于NaI的手持式設備只能給出Ba133的識別結果。
而基于HPGe的核素識別儀可以精確 的識別高風險材料Pu。真真正正的做到讓任何威脅都無處遁形。
設備應該具備的特性:
Detective 100——手持式放射性核素識別儀: