东华理工大学毕业设计(论文) 2.Ortec伽玛多道谱仪软件安装及参数设置
图9 高压参数设置菜单
4、先点击ADC菜单,进行数模转化器参数的设置。菜单如下图10所示,其中Gate:是用于一些符合和反符合测量的实验。普通的Gamma能谱的测量置于OFF即可。Conversion Gain为多道分析器的道数选择:若采用NaI探测器,则选择512或者1024即可;一般仅做低能测量的可选择1024或者2048;普通的涵盖高能和低能区的能谱测量可选择8196或16384。Lower Level Disc及UpperLevel Disc分别为上下阈的选择:下阈是为了去除低频/低能的噪音,具体情况具体对待。一般可设为50~100道;上阈一般设置为最大道数-1道。Real Time及Live Time分别为系统测量的实时间和活时间。Count Rate为系统接收的记数率。
图10 数模转化器参数的设置菜单
5、设置测量活时间:先点击Presets菜单,在Live Time中输入所需的
测量活时间。
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图11 MCB参数设置菜单图
6、点击Amplifier菜单,进行放大参数设置。菜单如下图11所示,其中:
Gain为放大器的参数,放大倍数Gain=Fine x Coarse,放大倍数的设置的原则:将所感兴趣的放射性核素的特征峰放大到全道数的70%到80%处,如,用户感兴趣的是60Co,则可将1.332MeV处的全能峰放大到6000道左右; Basefine Restore为基线自动恢复,一般选择Auto即可,若样品活度很高(毫居量级或更高),可以选择Fast,若样品活度非常低(几十到几百Bq),可选择Slow;Preamplifier Type为前放类型,依赖于探头的配置,其中257N/257P前放为电阻反馈型(RFP,实验室采用)、232N/232P前放为晶体管恢复型(TRP)、259则可能为RFP也可能为光脉冲反馈POF,前放类型在出厂测试单(QAD)上标明;Input Polarity为输入信号的极性,根据探测器的类型而定,一般负高压对应信号极性为负,正高压对应为正实验室采用-3000V高压,所以选择负极性;Optimize为自动最优化主要是系统根据外界的计数率寻找不同的成型时间下平衡能量分辨率和数据通过率的最佳参数。
如此,就完成了测量活时间、高压及其极性、高压互锁模式、放大器倍数、数模转换器道数以及前放类型和输入信号类型等一系列设置之后,可以进行系统的自动最优化;在探测器上放置活度为微居级的源,点击Start Auto,此时,软件发出操作声,五分钟左右即完成此过程,然后即可进行系统工作性能的测试了。
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东华理工大学毕业设计(论文) 3.Ortec伽玛多道谱仪系统刻度及算法简介
3. Ortec伽玛多道谱仪系统刻度及算法简介
上面介绍了谱仪系统的硬件的连接和软件的参数设置,操作完成之后,下面进行谱仪系统测试。下面介绍使用高纯锗探测器进行能量及半高宽刻度、探测效率刻度。
3.1 能量及半高宽刻度
能量刻度第一步是获取含有已知放射性核素及其特征峰能量值的刻度源的能谱。将刻度源放置于探头的端窗上,关闭铅室。依次点击Acquire→Start对标准刻度源开始测量。在主窗口中出现一个比较明显的可定义峰时,当测量活时间到再停止计数,依次点击Acquire→Stop,这样就完成了刻度源的能谱的采集(本次采用152Eu片状源,测量谱线如图12所示),依次点击File→Save,将文件保存在用户适当的文件夹中。
注意:测量的时间依赖于感兴趣放射性核素特征能量射线的辐射强度及用户所要求的统计量。对于刻度而言,全峰面积的计数一般要超过100,000,对应的统计误差为0.3%。
图12 152Eu刻度源能谱图
1、依次点击Calibrate→Energy,会弹出三个新窗口,为别为:Energy、Energy Table和Calibra?(如图13所示)。这些窗口可以被选择,也可以通过鼠标拖拽窗口上面的颜色条来移动。
2、从Calibra?窗口,鼠标单击该窗口的最左上角部分并在弹出菜单中选择Destroy (如图14所示)。此操作将删除之前存在的全部刻度信息。
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东华理工大学毕业设计(论文) 3.Ortec伽玛多道谱仪系统刻度及算法简介
因为GammaVision是通过核素库来管理能谱的分析信息的,而GammaVision本身自带了一定数量的含有不同放射性核素的核素库。对于刻度而言,Calib.lib核素库文件包含了常用的能谱刻度所需的放射性核素的峰信息。
3、依次点击Library→Select File。Calib.lib核素库文件默认保存在User文件夹内。若用户已经将核素库Calib.lib文件保存在其他目录中,转到该目录后单击Calib.lib文件并点击Open即可完成该核素库文件的上传。
图13 能量刻度窗口图 图14 删除之前存在的全部刻度信息图
4、依次点击Library t→Edit→GammaVision Editor,在弹出的窗口中将显示该核素库文件包含的所有放射性核素的信息(包括核素的各个峰的信息)。
比较Calib.lib核素库文件与用户的刻度源标定证书上所含有的放射性核素。用户可以将标定证书中未含有的放射性核素从该Calib.lib核素库中删除,选择某个要删除的放射性核素后,点击左边Cut按钮即可;如果核素存在,而刻度时,不采用该放射源的某一能量的射线,在右边窗口中选种不需要的射线能量,点击右边Cut按钮即可。
若增加一个核素,点击左边Insert按钮,输入Nuclide Name(核素名),Half Life(半衰期)及Uncertainty(不确定度,一般为5%,采用刻度源刻度报告中确定度值),点击Ok按钮;点击右边Insert按钮,填加所需要的核素射线能量值、分支比以及射线的种类,点击Ok按钮,从而完成核素的填加。
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图15 能量刻度拟合数据列表图
图16 能量刻度拟合的结果图示
5、在Calibra?窗口中点击Auto Calibrate,完成能量和半高宽的刻度,随后软件会给出能量刻度拟合数据列表图 (如图15所示)和拟合的图示结果(如图16所示)。能量和道数的拟合结果应该具有较好的线性关系。如果不是,请返回到步骤4,仔细检查核素库中的放射性核素与用户所用刻度源的标定证书上所列的放射性核素是否一致,即所有能量点必须保持一致。核查能量刻度拟合结果也可以通过能量拟合数据列表中的Delta的值,此值给出了拟合的结果和实际值之间的相对误差。对于一个很好屏蔽的系统,好的能量刻度,此处的Delta值应该是很小,一般应小于1.5%。
检查一下FWHM半高宽的刻度情况,在Calibr窗口中选择FWHM,数据列表和图示将立刻显示出来(如图17、18所示),半高宽将随着能量的增加而增加(虽然不是严格的线性关系)。
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