ORTEC高純鍺伽瑪譜儀

           ORTEC高純鍺伽瑪譜儀

ORTEC高純鍺伽瑪譜儀的功能與特點

• 探測器方面。
• ORTEC能提供相對效率200%的P型探測器和150%的N型探測器；ORTEC嚴格遵照原子能委員會的ANSI/IEEE Std.325-1996標準，全面保證探測器的效率、分辨率、峰康比和峰形等性能指標，并且實際指標與保證值之間通常留有較大余量。
• ORTEC提供兩種接口方式的探測器，一種為傳統的分散電纜線接口，一種為Smart-1方式集成接口；SMART-1探測器采用集成的前放、偏壓、高壓、高壓保護與信號接口，內含高壓模塊與微處理器，大大簡化了電纜線布置，使系統的連接十分簡單可靠，尤其適用于野外測量和移動測量的場合。SMART-1能夠實時監測探測器的“健康狀態”, 隨時可讀取晶體溫度、高壓狀態、計數率和探測器序列號等信息。分散的電纜線方式下，探測器與數字化譜儀（DSPEC-jr2.0與DSPEC-Pro）之間采用DIM方式連接，此種方式與Smart-1的另一個細微區別是不能讀取晶體溫度的信息。
• ORTEC高純鍺伽瑪譜儀數字化譜儀與軟件方面。
• 從外在特征來看，ORTEC DSPEC-jr2.0具有數字化液晶屏，隨時顯示系統主要參數信息；背面板的接口十分簡潔，由Smart-1或DIM模塊過來的電纜與一個集成的25針信號接口直接連接，數據傳輸則通過USB2.0接口。

• 在主要技術指標方面。現在的數字化譜儀基本上為16K道。ORTEC在這方面的明顯you勢體現在數據通過率方面，其所有型號的數字化譜儀（包括DSPEC-jr2.0、DSPEC-Pro、DSPEC-Plus以及便攜式的DigiDART）的大數據通過率都達到100kcps，而DSPEC-Plus更是達到133kcps。這一點體現在具體應用中的現實意義是：當匹配高效率的HPGe探測器或是測量高活度樣品時，大的數據通過率意味著更少的死時間，保證了測量結果的可靠性。
• 更明顯的優勢體現在ORTEC在核電子學與信號處理的多項傳統技術上，其中部分為技術。具體包括：低頻噪聲抑制LFR、自動you化、脈沖抗堆積、數字化自動極零Auto-PZ、零死時間校正ZDT、內置虛擬示波器、彈道虧損校正和數字化門控基線恢復等。下面就其中部分技術作簡要介紹。

   3.1 數字化自動極零（AUTO-PZ，技術，U.S.A. Patent No. 4,866,400）、門控基線恢復與脈沖抗堆積功能

    這三項技術早集中應用于ORTEC 672主放。主要基于解決中高計數率情況下峰位漂移、分辨率變差、與高能端本底增高的問題。同時，自動極零功能還保證了系統的通過率盡可能的少受影響。

 3.2 低頻噪聲抑制LFR

LFR它是一項新型的數字化濾波技術（ORTEC正在申請），主要用于屏蔽測量低活度樣品時有效過濾由機械振動（如電致冷）、接地不良等外部環境因素導致的低頻噪聲信號，從而進一步改善系統的分辨率。

3.3 零死時間校正ZDT（USA Patent No. 6,327,549）

 ZDT功能早于2000年應用于DSPEC-Plus數字化譜儀。在高計數率測量狀態下，尤其是在中子活化與在線監測等動態測量時，系統通常會存在較大的死時間，此時必須進行相應校正才能獲得準確的結果。ZDT方法采用Gedcke-Hale時鐘實現測量過程中死時間隨計數率變化的動態校正，與傳統而簡單的LTC（Live Time Correction）死時間校正方法相比，至少具有以下優勢：1，其校正的精度遠高于LTC方法，經ORTEC專門的實驗驗證，其不確定度在±4% 以內，基本實現了無損失計數（Loss Free Counting）；2，ORTEC在ZDT功能下同時報告校正后的不確定度，并且同時保存校正前后的譜圖供用戶驗證。請注意：ORTEC的數字化譜儀有兩個緩存器。

344 彈道虧損校正與內置虛擬示波器

在系統采用相對效率較高的HPGe探測器時，

彈道虧損效應（Ballistic Deficit）常導致分辨率變差甚至惡化（尤其在高能端），ORTEC數字化譜儀通過其內置虛擬示波器輕松解決這一問題：比如對207%的HPGe探測器，將平頂時間設為0.8μs，就能使分辨率達到理想水平。并且用戶立即看到校正之后分辨率改善的情況。

3.5 快速的參數設置與自動you化功能

大多數情況下，由軟件選擇“自動you化”指令，都自動實現脈沖信號上升與平頂時間的jia參數設置。

3.6 預置MDA功能

用戶預先設置多個感興趣峰（ROI）的MDA，系統會在所有MDA滿足時自動終止測量，這樣免去了用戶因不能確定待測樣品的大致活度水平而為實時間的設置長短而煩惱。

366 GammaVision-32軟件的其它功能

GammaVision-32（Model No。A66-B32）軟件是悠久的伽瑪譜分析軟件，集硬件控制、譜獲取與分析、報告與質量保證功能于一體。具有多路譜圖同步獲取功能-MDI（Multiple Detector Interface）。與Windows、Windows XP等軟件良好兼容。具有在刻度、設置參數、尋峰與譜校正等方面完整而強大的功能。其質量保證執行ANSI N13.30標準。

評論：ORTEC數字化譜儀的指標與功能特性，使系統從極低到*的計數率動態范圍內，以及計數率快速變化等情況下都有良好可靠的性能保證。

三、 ORTEC高純鍺伽瑪譜儀致冷方面

ORTEC為用戶提供液氮致冷與電致冷兩種選擇。X-COOLER-II，是ORTEC推出的第二代電致冷產品，已經十分成熟可靠。在國內外都已得到廣泛應用。除了省去了液氮填充的不便之外，其帶來的大you勢是，由于X-COOLER-II與探測器之間采用軟管連接，使探測器的方位不再受到液氮致冷中笨重的杜瓦的限制。（但是需要注意：X-COOLER-II在工作過程中不能移動）

X-COOLER-II電致冷的不利因素：1，從原理上講，它不如液氮致冷可靠；2，斷電如果超過15分鐘，需要回復到常溫之后才能重新啟動，整個過程約需20小時；3，對分辨率的不利影響。ORTEC的保證值是：在500keV以下時分辨率下降保證在液氮情況下10%范圍內，在500keV以上時沒有影響。（對于采用LFR技術的數字化譜儀，對分辨率影響進一步降低）

此外，因為ORTEC POP TOP 探測器的可拆卸冷指結構，使用壽命到頭或不幸損壞的電致冷上的探測器拆下來匹配新的電致冷或是液氮致冷。

ORTEC電致冷在國內成功應用的例子：秦山核電二期（6套）、廈門大學海洋系、中國海洋大學、北京師范大學地理與遙感科學學院、云南省質量監督管理局。

四、 無源效率刻度軟件方面

   首先必須謙虛地承認，ORTEC自身沒有用于實驗室的無源效率刻度軟件，這不能不說是一個遺憾。

讓我們理智地討論實驗室無源效率刻度軟件的必要性。對于測量對象固定（比如土壤學研究）的情況，無源刻度是舍近求遠；對于測量對象多元化（如環境調研或檢驗檢疫）的情況，無源刻度仍然只是兩個選項之間的權衡而必須考慮以下因素：

1， 無源刻度軟件本身需要較長時間去掌握；

2， 相對有源刻度，其進行參數輸入與樣品描述的步驟較為繁瑣；

3， 其準確性與可靠性需定期與有源刻度作比較測量而驗證；

4，在探測器自身性能變化（如長年使用或是出現較嚴重故障后修復）情況下，需返回到軟件開發地作重新表征。

接下來，簡單地介紹一下由國內專家研發成功的無源效率刻度軟件-GammaClib。

• 由國內專家研發成功并獲得國ji*鑒定。

• 可用于半導體或NaI伽瑪射線探測器。

• 經表征過的探測器在同一軟件下可用于實驗室和現場（野外）測量兩種場合。

• 軟件幾何和材料建模能力強大，計算精度高，速度快，界面簡單，使用方便。

• 其核心算法的正確性經過了200多塊不同形狀和能量體源的實驗測量結果檢驗。

• 軟件提供中、英文兩種界面。

• 國內專家隨時可提供，ORTEC將全力配合。