iSolo Alpha/Beta计数系统

iSolo Alpha/Beta计数系统简介：
?Canberra iSolo? 是一个基于固件的单个样品、手动操作、无气体手提 alpha/beta 计数器，是专门为分析空气过滤器和涂片或擦片样品设计的
?iSolo 把样品上的超铀和裂变产物与氡和钍射气以及它们的后裔甄别开来
?即使安装上可选的守卫探测器，它的重量也略微小于19 磅；它使用固态的硅PIPS探测器、来作alpha 和 beta 探测；可以使用内部电池操作10个小时以上，是完全配套齐全的设备
?iSolo 代表空气过滤器分析领域中重大的技术突破


问题在于氡气
?计数来自CAM设备或固定采样器的空气样品可以形成严重的保健物理问题。为什么? 氡气、钍射气以及它们的后裔发射能量从6.0 MeV 到 8.78MeV的alpha 粒子。 来自这些探测到的alpha粒子的低能峰尾部掩盖了来自超铀（铀、钚、镅和锔）alpha的谱区域（见图1）。即使过滤纸上最小量的氡气/钍射气干扰都可能引起“虚假地”提高的DAC值。氡气/钍射气是问题所在，但是实际困难是如何知道什么时候值是虚假的－是由氡气/钍射气干扰引起的、而不是由钚或铀释放引起的。



iSolo Alpha/Beta计数系统特点：
?手动、单样品的手提alpha/beta 计数器
?自动标识和补偿氡气、钍射气和以及后裔的干扰
?采用PIPS? 硅无气体探测器
?主要为分析空气过滤器开发
?使用NiMH 电池电源支持10个小时以上操作
?提供统一和自动传感的电源
?装备可选的防护宇宙线闪烁探测器
?本质上与所有类型过滤器和多种尺寸兼容
?与iLink? iSeries? 通信软件兼容、作远程设置和把数据下载到一台计算机
?符合 CE 标准


传统的方法
?确定空气存在的长寿命放射性核素活度的传统方法是测量通过一定体积空气的过滤器（一般是一台固定的空气采样器）。过滤器被传送到实验室、在一个气流或者类似的低本底alpha/beta计数系统上计数。如果报告的alpha DAC 值在允许的最大界限以上、怀疑有氡气/钍射气，过滤器很快被再计数。在这段时间内，工作人员留在这一区域几个小时、没有呼吸器防护。当来自第二次计数的结果表明alpha DAC 值仍然高于允许的界限，工作人员将从工作区域撤离、直到领班的作出返回决定为止。此时执行一个比例计算，活度被认为是来自氡气/钍射气干扰。这需要化几个小时。时间就是金钱，停机时间是昂贵的；但是，雇员安全必须放在首位，比例不一定总是正确的。如果需要把alpha绝对地标识为氡气、钍射气和它们的后裔，则往往需要化几天的时间。


iSolo 方法
?Canberra iSolo 通过创新的途径解决这一问题。化几个小时甚至几天等氡气/钍射气干扰衰变、才能够知道真实活度的日子已经一去不复返了。有了iSolo，用户将在几分钟知道alpha 活度是由于超铀或裂变产物造成的、还是由于自然发生的氡气和钍射气造成的。利用iSolo 中的多道分析器获取脉冲高度谱（类似于图2所示的谱）。 在原来获取的谱上执行一系列峰计算。当作过了所有的校正后，产生一个残差谱（类似于图3以红色表示的谱）。
?从这一残差谱，iSolo 就能够在前面板LCD显示上报告补偿的氡气、真正的alpha 和 beta 活度。
?不仅数字结果显示在iSolo 的屏幕上，而且也可以看到原始和氡补偿过数据的256道谱。 (见图3 和 4)。 该谱可以以线性或log比例来观察，该比例可以自动设置或者由用户手工设置。补偿谱的 X 轴显示在屏幕的中间、以容纳具有负数据的道。


完全的解决方案
?Canberra iSolo 是一个分析过滤器和过滤器类型样品的解决方案。iSolo 不象任何其它alpha/beta计数器，它基于与 Canberra 的 iCAM 计数器相同的技术。iSolo 提供在存在氡气/钍射气干扰情况下超铀和裂变产物活度可靠的测量结果。使用待决的专利技术， iSolo 采用对氡气/钍射气干扰的自动-适应性谱学补偿。


什么是 iSeries?
?iSeries 是一个专门为分析过滤器样品设计的智能产品系列。其中的 i 代表智能 – 因为这些产品提供提供新的创新技术水平。iSeries 仪器探测氡气、钍射气和它们后裔的存在，补偿它们引起的干扰。
?过滤器计数将不会再与过去相同。Canberra iCAM? (智能连续空气监测器) 是使用这一技术的第一个 iSeries 仪器。iSolo 算法是成功的 iCAM 产品技术逻辑的扩展。iSeries 仪器是专门为过滤器分析设计的– iCAM 用于空气样品，iSolo 用于空气和涂片样品。iSeries – iSolo 的智能采用 iCAM 的实时监测应用的能力，并把它扩展到涂片和空气过滤器的实验室和现场分析。





?iSolo 的氡气/钍射气补偿算法能够适应所有类型的过滤器介质，从用于涂片分析的玻璃纤维到用于空气采样的Millipore? 薄膜类型过滤器介质都可以使用。iSolo 自动适应这些不同的过滤器介质。不需要附加的刻度或者专门的仪器设置。iSolo 让保健物理技术人员聚焦于他们的任务、不需要计算器、手工比例计算、停止服务和猜测。它提供两个内置的操作员-可调整的 alpha 和 beta 报警水平，当超过临界界限时向操作员发出警报。此时，操作员可以采取必要
的动作快速处理、而不增加对犯错误的担心。一个可选的反符合守卫探测器提供拒绝外部gamma 和宇宙线辐射的能力、以最大限度地减少整个系统的 alpha 和 beta 本底。该反符合守卫探测器利用定制的“包合”塑料闪烁体。该守卫探测器围绕样品探测器、优化拒绝低角度外部gamma 和宇宙线事件的能力。闪烁体内产生的光脉冲与一个光电倍增管耦合，把光转换成一个电信号、用以打开 PIPS 样品探测器事件的反符合门。当吞吐能力和灵敏度是最重要的时，带守卫探测器的 iSolo 远远超过其它手提 alpha/beta 计数器。
?iSolo 为系统操作员提供总 alpha/beta 结果，但这只是它工作的开端。在 iSolo 上绝对没有溢出需要补偿。来自探测到的带电粒子的脉冲按照能量存储。一个低水平甄别器设置在 125 keV ，任何能量高于这一阈值但低于 2.2 MeV 的粒子被标识为beta粒子。一个能量高于3 MeV 和低于或等于9.6 MeV 的粒子被标识为alpha粒子。Alpha 区域的3 MeV到 6.4 MeV 部分被进一步划分为 3 个重叠的区域：一个铀区域、一个镅/钚区域和一个锔区域。这些区域允许用户在遇到高补偿的 alpha 结果时合理地确定样品中存在什么核素。可以选择下面的区域在 iSolo 硬副本打印结果中报告。能量值是近似的。
?整个 Alpha 区域：3.0 MeV 到 9.6 MeV
?铀区域：3.0 MeV 到 5.0 MeV
?铀、Am 和 Pu 区域：3.0 MeV 到 5.6 MeV
?锔区域：3.0 MeV 到 6.4 MeV
?整个 Beta 区域：125 keV 到 2.2 MeV


独立的仪器 – 不需要计算机
?iSolo 是一个基于固件的仪器，不需要一台计算机来设置或操作它。整个程序存储在闪存中。新的程序可以作为文件使用 RS-232C 接口通过 HyperTerminal?下载。没有 PROM 要改变，也无需取下机壳来得到新的程序。升级 iSolo 程序整个过程只需不到 5 分钟。


iLink iSeries 通信软件
?如果需要计算机控制和/或把 iSolo 结果下载到 Microsoft? SQL Server 数据库的能力，可采用所提供的 iLink iSeries通信软件。 iLink 为 iSolo 系统提供利用计算机编程大多数iSolo 特性的能力，而不是通过使用前面板按钮。iLink 也包括 Microsoft SQL Server 数据库的嵌入版本来存储 iSolo 数据。
?所有 iLink 功能都通过一个直观的图形用户界面来控制。这些功能包括送入源、送入样品和守卫探测器电压和阈值、设置系统打印机和打印机模式、编辑或创建 iSolo 报告模板、建立 iLink 和 iSolo 安全性，创建用户、刻度和 QC 规程、备份和恢复 iSolo 系统个人设置及以逗号分隔(CSV)和 Tab-划界等格式输出数据。图 5 表示 iLink 用户规程编辑程序的例子屏幕。

?iLink 与Microsoft Windows? 2000和XP Professional 操作系统兼容。多个iSolos 可以联接到一台计算机上，具体数量依赖于计算机上可供使用的RS-232端口的数量


iSolo Alpha/Beta计数系统规格
性能
?本底： (样品探测器阈值设置在125 keV ，守卫探测器甄别器设置在10%)。
?Model SOLO300U, 无守卫
?Alpha: 保证值 0.10 cpm，典型值 0.08 cpm
?Beta: 保证值33.0 cpm ，典型值25.0 cpm
?Model SOLO300G, 有守卫
?Alpha: 保证值 0.08 cpm，典型值0.05 cpm
?Beta: 保证值 12.0 cpm，典型值 9.0 cpm
?注：Alpha 本底 3.0 MeV 到 9.6 MeV， Beta 本底125 keV 到 2.2 MeV。
?保证值50 mm 效率：
?241Am: alpha 30.0%
?90Sr: beta 22.0%
?典型效率：
源                  16 mm  25 mm  36 mm  50 mm
241Amalpha   39.9%    39.5%   38.2%   33.8%
90Sr beta       29.6%    29.3%   28.4%   25.1%
60Co beta      12.0%    11.8%   11.5%   10.1%
注: 效率基于一个 2000 mm2 区域，300 μm 灵敏深度PIPS 探测器。


物理
?显示 – 160 x 80 pixel LCD 图形显示，带 LED 背光(67.2 x 33.6 mm 高视图区域带 0.39 x 0.39 mm pixel 尺寸)。
?兼容的过滤器尺寸 – 松散的过滤器最大直径101.6mm (4 in.) 。可选的NFS/RPS把手, PAS 和 SAS 卡安装过滤器。
?电源 – 100–240 V, ~1.8 A, 50–60 Hz ，ac 到 dc转换器； 9–15 V dc 输入， 5 A 最大输入到iSolo。
?尺寸 – 25 x 27 x 37 cm ，包括 3 cm 架 (10 x 10.5x 14.5 in., 1.2 in. 架)。
?重量 (近似) – 无守卫： 6.5 kg (14 lb)；有守卫： 8.6kg (19 lb)。


环境
?操作稳定 – 10 °C 到 40 °C (50 °F to 104 °F),，非冷凝湿度。


后面板连接器
?电源 – 9–15 V, 5 A 最大。
?10/100 Ethernet– 未来选项。
?USB 外设 –未来选项。
?USB 主机–未来选项。
?打印机 – 并行端口。
?RS-232C – 用于联接iSolo 到一台计算机或数据记录器作数据传输，用于iLink。


供应的附件
?RS-232C 电缆 – 1.8 m (6 ft)。
?Ac/dc 电源转换器 – 自动传感100– 240 V ac,50–60 Hz 输入，12 V dc, 5.0 A 输出。
?探测器安装工具和底座。
?刻度源架– SH-CAL 60 mm x 3 mm 深，带 SH-SHIM垫片工具包。


可选的附件
?Model SH-25MM – 样品架，用于 25 mm 直径过滤器。
?Model SH-37MM – 样品架，用于37 mm 直径过滤器。
?Model SH-42MM – 样品架，用于42.5 mm 涂片和过滤器。
?Model SH-47MM –样品架，用于47 mm 直径过滤器。
?Model SH-60MM –样品架，用于60 mm 直径过滤器。
?Model SH-4IN–样品架, 用于101.6 mm 直径过滤器。
?Model SH-NFS – 样品架，用于 NFS/RPS 说明卡。
?Model SH-PAS – 样品架，用于个人空气样品类型介质。
?Model SH-SAS – 样品架，用于SAS 过滤器介质。
?Model SH-STD – 样品架，用于Series 5 系统1/8 in. 深插入架，用于 1/8 in. 深平板架样品。
?Model ISOLO-BR– 条形码读入器，用于iSolo 设备。
?Model ISOLO-BT – 6个NiMH电池套件，900 mAH。
?Model CO50MM – 60Co 50 mm 直径刻度标准。
?Model CO25MM – 60Co 25 mm直径刻度标准。
?Model SR50MM – 90Sr 50 mm直径刻度标准。
?Model SR25MM – 90Sr 25 mm直径刻度标准。
?Model AM50MM – 241Am 50 mm直径刻度标准。
?Model AM25MM – 241Am 25 mm直径刻度标准。
?Model ILINK – iSeries 通信软件。
?Model S5E-PRT1 – 点阵打印机，120 volts。
?Model S5E-PRT2 –点阵打印机，220 volts。
?Model SOLOPRT3 – 手提打印机。