1. 探测器系统
探测器是γ计数器的核心部件,用于检测样品发出的γ射线并将其转化为可测量的信号。
1.1 闪烁晶体
材料:通常采用碘化钠(NaI[Tl])晶体,掺杂少量铊(Tl)以提高其发光效率。
功能:当γ射线穿过闪烁晶体时,会引起晶体原子的激发,随后原子回到基态时会释放出光子,形成闪烁光。
1.2 光电倍增管
功能:将闪烁晶体发出的微弱光信号转换为电信号,并通过内部的倍增过程将信号放大。
特点:具有高灵敏度和高增益,能够检测到极低强度的光信号。
1.3 探测器外壳
材料:通常由铅或铅合金制成,用于屏蔽外部放射性背景,减少干扰。
设计:外壳通常设计为多层结构,以提高屏蔽效果。
2. 电子学系统
电子学系统负责处理探测器输出的电信号,并将其转换为可测量的计数数据。
2.1 放大器
功能:将光电倍增管输出的微弱电信号放大,使其达到可测量的水平。
2.2 甄别器
功能:筛选出有效的脉冲信号,去除噪声和干扰信号,确保信号的准确性。
2.3 脉冲分析器
功能:对放大后的脉冲信号进行分析,计算脉冲的高度、宽度等参数,进一步提高信号的可靠性。
2.4 计数器
功能:对经过甄别和分析的脉冲信号进行计数,得到单位时间内的计数率(counts per minute, CPM)。
3. 样品传输与装载系统
样品传输和装载系统确保样品能够准确、快速地进入探测器进行测量。
3.1 样品架
功能:用于放置待测样品,通常设计为可自动进样的样品架,提高检测效率。
3.2 自动进样器
功能:自动将样品送入探测器,减少人工操作误差,提高检测速度和重复性。
4. 数据处理与控制系统
数据处理与控制系统负责对检测到的信号进行分析、存储和输出。
4.1 计算机系统
功能:通过专用软件对计数数据进行分析,计算样品中放射性物质的浓度,并生成报告。
特点:支持多种数据分析方法,如标准曲线法、直接计数法等。
4.2 显示屏
功能:实时显示检测数据、操作界面和分析结果。
4.3 打印机
功能:用于打印检测报告,便于记录和存档。
5. 辐射防护系统
辐射防护系统确保操作人员和环境的安全。
5.1 铅屏蔽
功能:探测器外壳和样品架通常采用铅或铅合金进行屏蔽,减少放射性物质对操作人员的辐射暴露。
5.2 安全联锁装置
功能:当设备门打开或出现异常情况时,自动切断放射源或停止检测,确保操作安全。
6. 电源与稳定系统
电源与稳定系统为仪器提供稳定的电力支持。
6.1 稳压电源
功能:确保仪器在不同电压条件下稳定运行,避免电压波动对检测结果的影响。
6.2 备用电源
功能:部分高端设备配备备用电源,确保在停电或电压不稳定时仍能完成检测任务。
7. 校准与维护系统
校准与维护系统确保仪器的长期稳定性和准确性。
7.1 校准源
功能:定期使用标准放射源对仪器进行校准,确保测量结果的准确性。
7.2 维护模块
功能:提供设备的自检、故障诊断和维护提示功能,延长设备使用寿命。