СПЕКТРОМЕТРИЯ (ORTEC)

Компания AMETEK (США) производит под торговой маркой ORTEC полный набор полупроводниковых детекторов для рентгеновской и гамма-спектрометрии в диапазоне энергий от 1 кэВ до 10 МэВ. С помощью инструментов этого производителя пользователь может решать широкий круг задач, связанных со спектрометрией гамма-излучения, как в лабораторных, так и в полевых условиях. Все детекторы ORTEC работают при температуре жидкого азота с целью понижения тока утечки и тем самым шума системы.

Спектрометрическая система на базе полупроводниковых детекторов состоит из:
• Полупроводникового детектора
• Электронной системы, состоящей из малошумящего зарядочувствительного предусилителя и высоковольтного фильтра
• Многоканального лабораторного анализатора
• Криостата, содержащего детектор в вакууме при низкой температуре
• Сосуда Дьюара для жидкого азота и других принадлежностей
• Программного обеспечения для гамма-спектрометрии

Детекторы ORTEC на основе кремния и особо чистого германия зарегистрированы в Российской Федерации и имеют:
1) Сертификат соответствия ГОСТ Р
2) Сертификат средств измерений

Жидкосцинтилляционные спектрометры позволяют эффективно решать задачи радиометрии и спектрометрии альфа-бета излучателей. Эти приборы используются, прежде всего, для проведения спектрометрии мягкого бета-излучения. Тем не менее, с их помощью можно осуществлять счет альфа- и бета- частиц в смешанных образцах, и вычислять отдельный вклад каждого вида излучения с помощью опции альфа-бета разделения. Спектрометры поставляются с программным обеспечением, позволяющим решать большинство задач спектрометрии альфа-бета излучателей.

Жидкосцинтилляционные бета-спектрометры широко используются в

1) Лабораториях ядерной физики
2) На предприятиях атомной отрасли
3) При исследованиях окружающей среды
4) В медицине для радиоиммунного анализа и исследования радиофармпрепаратов, применяемых в ядерной медицине

Жидкосцинтилляционные бета-спектрометры зарегистрированы в Российской Федерации и имеют:
1) Сертификат соответствия ГОСТ Р
2) Сертификат средств измерений

В зависимости от количества ежедневно обрабатываемых проб лаборатория может иметь различное количество альфа-спектрометрических камер, часть из которых предназначена для измерения проб с малой активностью и укомплектована детекторами большой площади (до 1200 мм²), а другая часть может использоваться для измерения активных образцов детекторами малой площади высокого разрешения. При этом желательно, чтобы мало- и высокоактивные образцы измерялись в разных спектрометрических камерах. Для управления спектрометрами, обработки спектров и ведения базы данных измерений используется программный пакет AlphaVision-32.

Хороший прибор для идентификации должен обладать высокой чувствительностью (низкая чувствительность ведет к невозможности обнаружить ядерный материал) и высокой разрешающей способностью (низкое разрешение приводит к ошибкам идентификации, когда безопасный нуклид ошибочно путается с опасным). Решить эти проблемы с помощью портативных приборов очень трудно, особенно в полевых условиях. Независимое исследование показало, что детекторы, работающие при комнатной температуре, такие, как NaI или CZT, не могут обеспечить быстрых и надежных результатов.

Сцинтилляционный метод измерения энергетического спектра основан на анализе световых вспышек (сцинтилляций), возникающих при взаимодействии излучения с веществом детектора. Преобразование сцинтилляций в импульсы электрического тока осуществляется с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ). Главная особенность сцинтилляционного детектора – зависимость между интенсивностью вспышки и энергией, которую теряет квант в сцинтилляторе. Материалом сцинтилляционного детектора чаще всего являются кристаллы йодистого натрия или цезия, активированных таллием – NaI(Tl), CsI(Тl).

Основным ограничением на использование сцинтилляционной гамма-спектрометрии является невысокое энергетическое разрешение детекторов (порядка 7% для кристаллов Nai(Tl)), усугубляющееся дополнительными ошибками в спектрометрическом тракте, возникающими за счет температурного и временного дрейфов коэффициента усиления и электронных схем. При использовании цифровых методов измерения параметров ионизирующего излучения токовый импульс, возникающий в анодной цепи ФЭУ при регистрации сцинтилляций, сразу преобразуется в цифровую форму с помощью быстрых АЦП. Все дальнейшие операции с сигналом производятся с использованием цифровых схем, что позволяет полностью избавиться от ошибок, неизбежных в аналоговых схемах.