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SAM 940 Defender NaI便携式γ谱仪,手持式同位素识别仪使用手册

来源: 北京华瑞森科技发展有限公司

2009/7/17 20:06:53 2570

 

 
SAM 940 Defender TM
使用手册(翻译版)
 
 
 
 
 
 
 
 
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San RafaelCA 94901 USA
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北京市通州区通州工业开发区光华路16号方和正圆写字楼A208-210
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北京华瑞森科技发展有限公司郑重声明:
在本中译本与英文原文出现不符时,以英文原文本为准。
 
 
 
 
 
 
 
 
固件版本03.04.00
美国号:5608222
1995-1999,版本所有
美国印刷
 
伯克利核子公司保修所有正常使用情况下的仪器(包括元器件),无论材料或工艺故障均为免费,服务期为一年。如果在保修期内需要维修,有关元器件更换和发货指示请与工厂。保修的仪器需提供仪器的机号。如果该仪器经非伯克利核子公司*的部门维修和改动过,则该保修期失效。
重要通告!!请仔细阅读
版权通告
本仪器中的固件受版权法和条约保护,您必须象任何其他有版权的物品一样对待该固件。版权法严禁以任何理由制作该固件的复制版本,您也不可以复制附有本产品的书面材料。
 
目录
 
1      引言………………………………………………………7
1.1     SAM940介绍……………………………………………………………7
1.2     如何使用本手册
1.3     快速起动
1.4     键盘和软键
1.5     SAM 940 显示的惯例
1.6     自检及状态屏
1.7     选择“User”或”Administrator”运行
2 硬件联结……………………………………………9
2.2 联结交流电源或汽车电源转换器…
   2.3 存储卡
2.4 电池盒
2.5 网络联结
2.6 探测器联结
3 开机和配置…………………………………………………17
    3.1 开机和关机………………………………………………………17
4  常用操作……………………………………..21
4.2 搜索模式………………………………………………………………………
4.3 获取本底
4.4 识别辐射源
4.5 分析报告
4.6 存储、调用和删除谱图形
手工刻度…………………………………….. 25
5.2 粗刻度………………………………………………………………. 25
5.3 剂量刻度………………………………………………………… .28
5.4 精细能量刻度
实用………………………………………
   6.1 用户菜单
      6.1.1 现场设定
      6.1.2 谱数据和报告
      6.1.3 配置
      6.1.4 帮助菜单
      6.2 管理者菜单
工厂支持 61
软件支持
     8.2 “首行应答者”软件
     8.3 “用户”软件
技术指标…………………………………………………..102
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. 引言
SAM 940TM是一台便携式放射性同位素识别(RID-----radio-isotope identification)系统;用于探测和识别多种核素及使用时间分段(time-slice)分析给出定量结果。
本仪器既可给无经验用户以非常简便的模式使用(见1.3节“快速起动”),亦可在利用本机多组*功能的模式下工作。
SAM 940提供二种登录方式:User(用户)和Administrator(管理者)。User方式允许*线应答者执行该用户权限所要求的所有内容。Administrator方式则允许“核安全物理学家”或其他专家设置本仪器作特殊用途,执行某些附加的功能。本手册将涵盖这二种方式,但重点介绍User方式,这些将在以下章节详细介绍。
登录以后,仪器以初始搜索模式启动,在该模式中可取得各种不同的视图,这些视图全都基于实时取得的数据。同时,可以借助菜单系统访问Setup(设定),alarm review(报警检查),calibration(刻度)功能。这些功能将在4.2节中介绍。
本仪器有一个简单的用户接口(在1.4节中介绍)和强大的设置功能和实用功能(在第6节中介绍)。
使用网络(Ethernet)电缆可将远程计算机与SAM 940相连,同时借助QuantumTM MCA(标准功能)软件或QuantumTM Gold(定量分析)软件访问。QuantumTM软件允许:
·    同时控制zui多8台多道谱仪,即实时处理所有的谱图数据。
·    SAM 940在256 QCC / 线性,512 QCC / 线性或1024线性模式下工作。
注意,如果没连接PC机使用SAM 940,仪器只限于在256道QCC和512道QCC模式下运行和保存谱数据。但是在Quantum软件控制下,以上介绍的所有的转换模式(包括1024道线性)都可运行。
第8节将介绍SAM 940与计算机相连时可用的软件。
 
1.1 SAM 940介绍
SAM 940基本构成包括:
      谱仪
      γ探测器(通常装在谱仪下方)
      电池组(安装在谱仪尾端)
      AC(交流)电源转换器
选用的构件包括:
      一个中子探测器(结合在γ探测器内)
      一台PC机
      Quantum软件
      一个汽车电源转换器
      一组耳机设备及耳机电源转换器
   
1.2 如何使用本手册
本手册中应用下列字体规定:
     Identify,User                黑体,表示软键名。
     Calibrate Area Monitor        斜体,表示菜单选项和屏幕提示。
     ENTER,MENU,UP                印刷正体,表示键盘键名。
     E:\\ spectra                    打印体,表示文件名及其路径,本手册中使用默认    
                                    硬盘E:。
 
1.3 快速启动
开机起动:
按下SAM 940键盘上的电源键   (该键同时也用作BACK(后退)键)使仪器通电开机。按ENTER键进入登录屏,再按一次ENTER便进入用户模式搜索屏(常规Dial屏)。此屏底部显示信息指示自动刻度正在进行。自动刻度将要求1~3分钟时间,此后仪器便可使用。
基本操作:
屏幕底部可见到3个软键,它们是Identify(识别)、Background(本底)、Finder(探测器)。可以借助箭头键LEFT(←左),RIGHT(→右)及按着ENTER键来选择这些软键。zui右边的软键让用户在可取得的搜索模式间作出选择。Dial和Finder屏为简单运行模式,其间Dial屏中以速度表盘形式给出计数率信息。当放射性材料给出的指示位于绿色区域,表示此γ和中子计数率(中子计数器为选配件)正标志了恰当的源强。其他颜色区域则表示距放射源过远(灰色区域)或是过近(红色区域)。Finder模式中以垂直向指示放射强度,以水平向表示时间,用以寻找放射源。中间“ID”指示标志了所识别的放射源恰当的强度。此外仪器还可用声音信号辅助寻找放射源。其他两种搜索模式(Bars和Spectrum)比较专业,需在Administrator菜单中取得。这两种模式以竖直“条形图”和以“谱图”的形式实时标识放射性元素,同时给出了元素的放射性类别及实时剂量率。
ENTER,经过数据采集时间后便给出一个报告,其中以带有统计置信度(0~)的形式识别放射性元素。统计置信度与源强,数据采集时间长度,能线数和统计因素有关,默认的本底采集时间和谱图数据采集时间为1分钟。在+/-30软键被选时,按ENTER可增加和减少此时间,步长为30秒,若此时按住ENTER,则此时间长度迅速改变。按BACK键返回搜索模式。按住BACK /   电源3秒钟则关闭仪器电源。

放射性元素的识别可在四种搜索方式任一种中进行。只要点亮Identify软键并按
菜单 :

 
可从user或administrator(设密码保护)菜单访问
Coarse calibration(粗刻度),review of stored spectra(调看存储的谱图),thresholds(阈值)以及其他特性。在任何一种搜索模式中均可访问菜单。
 
1.4 键盘和软键
下图1为SAM 940键盘的示意图,键盘设计便于用握住仪器手的大拇指进行操作,允许使用者穿着*以及方便习惯使用左或右手操作者的操作。
 
图1 SAM 940键盘
以下简略介绍键盘中7个键的使用:
BACK /    :返回到上一个屏幕,从菜单或报告中退出,此键也用作系统开机或关机。
MENU:    从任一搜索屏进入菜单系统。
ENTER:    用来选择当前被点亮的选项,如软键或菜单项,也用于多步骤操作过程中继续
            进行下一步。
←和→:    这两个键用于向左(LEFT)和向右(RIGHT)穿行文本,用于在软键选项或菜  
            单条中选择,在连续的entry操作过程中向前或回退一次操作,在菜单选择操
            作中选择菜单项,以及本手册中以后会提及的其他应用。
↑和↓:    这两个键用于向上( ↑ )和向下( ↓ ),用于在菜单项中滚动,屏幕滚动
            显示报告,在输入字符串(如密码)时更改当前字符,以及手册中以后会提及
            的其他应用。
SAM940的许多常用操作借助于“软键”(Soft Keys)运行。软键是显示在屏幕底部的一组灰色的文字。图2即是“Dial”搜索屏中的软键,当前选中的为Identify软键,按LEFT或RIGHT可将亮点移向其他软键Background和Finder。按ENTER将执行当前点亮软键指示的操作,例如进入识别模式选择、报告、存储对放射性物质的分析。
 
图2
 
1.5 SAM 940显示惯例
为使SAM940更加友善和易于使用,BNC公司为用户接口设定了若干彩色和布局惯例:
      在数字、拨号盘图和图形中以颜色区分γ和中子辐射,γ辐射元素为黑色,中子辐射元素为蓝色,如显示为:
    756   gCPS
    0.02   nCPS
      用颜色四种不同“类别”的核素,这些颜色在谱图中用作标记或区域填充色,他们是:蓝色表示工业类(IND),紫色表示特殊核材料(SNM),蓝绿色表示医用元素(MED),绿色表示天然放射性材料(NRM)。此外,当没有足够的数据表明有放射性元素存在,则用黄色表示“不肯定”(UNC);当肯定有某些材料存在但与现知任何可能核素都不符合时,则用红色表示“未知”(UNK)。
      在其他文件中,红色常被用来表示不良状态(如电池电力不够,刻度失败,危险剂量率等),黄色和橙色表示严重问题(如电池接近寿命,刻度没完成等),绿色表示一切正常(电池供电正常,刻度以完成,元素的识别完成等)。
      软键总是在屏幕zui低部显示在黑白阴影域内。
      只要可能,在大多数情况中,在当前选定的项上显示小箭头符号以指示可行的选择。例如,在选定的菜单图标上,可使用LEFT,RIGHT或DOWN键进入菜单;对某些菜单项,可使用LEFT和RIGHT改变其中的值,参见以下两个示例:
1.6自检和状态屏幕
当SAM940通电时,可以看到一个显示初次通电自检结果或称“POST”的屏幕。一台功能正常的仪器将有一个类似于图3的屏幕显示。机壳内部的温度会有变化,当然随着电池被充电和放电,电池的寿命也会改变。如图3的屏中,按ENTER进入登录屏。
图3 成功POST屏幕
1.7选择User(用户)或Administrator(管理员)运行模式
紧接着自检屏出现的是登陆屏(如图4,5所示)在此屏上,可选择以User或Administrator模式登录。User模式允许*线响应用户执行所有该用户权限需要执行的所有任务。Administrator模式则允许“核安全物理学家”或其他专家设置本仪器作为特殊使用以及执行附加的维护功能。通常,访问User模式不需要密码,访问Administrator模式则要求输入密码。这两种模式中的详细操作请见第6节。
图4
图5
在如图5所示的屏幕中输入密码进入Administrator模式时,利用UP和DOWN箭头键可修改密码字符;利用LEFT和RIGHT箭头键可在密码字中左右移动;按住UP和DOWN键则可迅速扫描字符表示寻找字符。密码字在屏中显示,因为否则可能无法确定输入的是哪些字符。为保证安全,应该在无人能看见屏幕的情况下输入密码字。
 
2. 硬件联结
SAM940有两个联结口用于电源、通信和其他功能。这两个联结口都位于仪器后端面对用户时的端面上(见图6)。端面右下角处是一个密封防水的连结口,用于:交流电源联结,耳机联结和GPS(定位系统)联结。端面上方有一个软橡胶灰色接口端盖(图6中以半透明方式显示之),其后左边是一个存储卡槽(Compact Flash Slot),右边是网络连结口。
图6 SAM 940 前端前视表面
2.2联结交流电源或汽车电源转换器
SAM940可联接通用的交流电源(110-240V,50/60Hz)。取决于SAM940的不同型号,可使用两种不同的电源供给。一种型号的仪器具有内部电池供电功能,对比交流电源直接联接于防水联结口。另一种型号的仪器要求使用一根转换电缆,此电缆插入防水联结口,然后将交流电源插头插入转换电缆的插座中。
汽车转换器接插于汽车的12V电源输出槽口或“雪茄点烟器”电源输出口,然后转换口与上述同样的转换电缆联接,该电缆再插入SAM940的防水联结口内。
 
 
2.3存储卡
SAM940带有一片Compact Flash卡,用于:   
      以ANSI标准(N42.42)格式存储几近无限的谱图
      存储特定的系统配置信息
      可以容易更新的系统固件
当仪器通电时不许取走此Compact Flash卡。没有此卡的存在,系统将不能继续运行。将仪器关机,取走此卡,完成各项想做的事,在仪器通电之前重新插入此卡。同时,必须强调,此卡对于该台仪器和该探测器是一一对应的。仪器和探测器的序列号被书写在此卡的正面。由于制造厂对每台设备的选项功能都作了工厂刻度,并将刻度结果存入此存储卡,因此不能在不同设备间换用此存储卡。同时,卡上的内容也不会被清除,除非通过SAM940本身的菜单来进行。
2.4电池组
SAM940装备有8节可充电AA电池,这些电池装在一个可从仪器上卸下的电池盒中,因此可迅速地替换另一组电池而继续给仪器供电。电池装置见图7,在图中同时可见旋钮螺栓,用此螺栓可方便地装卸电池盒。但是,正如2.6节中所述,拆装电池盒时必须先拆下探测器。
图7 SAM 940 电池组件(深色部分)
当使用可充电电池时,每充电一次一般可使SAM940运行6到8小时。必要时可替用AA碱性电池,不过这种电池的运行时间较短,一般只能维持3到5小时。下面介绍一些可改善电池寿命的做法:   
      尽可能地降低屏幕显示亮度,以不影响阅读屏幕显示为度,如在室外操作,可以发现,即使将屏幕显示亮度设置zui小也足以借助阳光折光阅读屏幕显示内容。
      关闭Audible Count Rate(计数发声)和/或Mute(*)送话器。
      减短Backlight Timeout(背景光关闭),使得系统不使用时显示变暗。
      在办公室,仪器与PC机联结工作或进行固定式操作,使用交流电源。只要可能,仪器将自动在交流电下运行。
2.5网络联结
除了从Compact Flash卡直接存取数据外,还可借助网络连接口(见图6上方)把SAM-940与办公大楼网络或PC机联结。联结后便可访问仪器设备中的数据,包括用QuantumTM软件进行远程操作。
如果仪器连接网络交换机或集线器,应使用标准CAT-5网络电缆。如果想直接连接到PC机,那么需要使用的“跨接”(crossover)电缆替代交换机或集线器。这两种电缆都可作为附件购得。
1.使用CAT-5网络电缆(可作为仪器的附件订购)或更好的网络电缆将SAM940与本地的以太网连接:
A.如果SAM940接入的是集线器或交换机,应使用标准网络电缆或“直通”(straight
through)网络电缆。
    B.如果SAM940直接与PC机相连,使用“跨接”网络电缆。
2.将电缆的另一端与计算机、集线器或交换机连接。
3.SAM940开机,以Administrator模式登录。
4.按MENU键进入菜单,移动亮点选择Admin菜单项。
5.如果这是此台仪器*次使用网络通信,或是该台仪器被移到一处新的网络则需要在Network Setup项输入信息(此过程详见6.3.1);否则只需为SAM940进行IP地址设置以供第8步使用。
6.向下移动光点选择*项Remote Mode,按ENTER键选择远程操作。
7.在PC机上点击QuantumTM硬件搜索图标,打开MCA Devices Auto Configuration(多道谱仪自动配置)对话框。
8.选择Ethernet,ANS Ethernet和Quantum Ethernet,输入仪器的IP地址(由网络系统管理员提供或是在上述第5步输入的IP地址)。
9.点击Update按钮。如果这次连接成功,则在MCA Devices Auto Configuration对话框中显示SAM版本号和序列号。
10.除了可在Quantum软件手册找到相关信息外,也可在Quantum软件CD盘的“DOC”目录
中的“附加使用须知”(supplemental application notes)中找到详细的起动和刻度         
步骤,这些说明既有PDF版(可供屏幕阅读)也有Word文本版(可供打印)。文件的开
头为使用说明“QtmInitialCalibration”,其中包括软件的安装须知和硬件联结信息。
如果你只有Quantum软件的早期版本而没有上述这些文本,则可与BNC公司,我们
将会给你PDF版文本。
2.6探测器联结
使用一个简单的旋钮式螺栓可将SAM940谱仪和探测器机械联结在一起(螺栓穿过探测器手柄上的小孔),如图8所示。因为某些特别的使用要求或是为了拆换电池组经常需要将探测器从谱仪上卸下,因此将此联结设计得只用一只手便可方便操作。需拆卸时,将手柄中部旋钮螺栓的金属环翻起(如图8示),逆时针旋转1/4圈便可拆卸。当需要重新装上探测器时,首先将谱仪与探测器手柄准确地叠放,然后将旋钮螺栓推入探测器手柄孔中,顺时针旋转1/4圈,zui后将螺栓上的金属环翻倒如仪器外壳凹槽中。
为从谱仪上卸下探测器,还须拆卸外接电缆。谱仪上的电缆装在探测器上特制的防水LEMO连接器中,轻轻地向后拉动电缆按头上的轧纹扣箍便可以从连接口中卸下电缆插头。拆卸时不要转动此插头,否则会损坏连接电缆或是探测器。
图8 SAM 940 和探测器侧面图
对于已有SAM935探测器的用户,使用时需要特制的适配电缆,因为这些探测器要求更高的偏压。
 
3. 开机和配置
3.2打开电源和关闭电源
按下SAM940上的BACK/   键便开机,BNC状态屏出现。仪器将自动开始自检,结果将在屏上显示。(该屏的介绍见1.5节)。
在稳定温度环境下,*探测器通常在加电后约10分钟后才趋于稳定。但SAM940具有自稳定特性,可在3分钟内完成再刻度。此时间段中,屏幕底部会显示信息指示刻度正在进行中。虽然仪器处于稳定阶段,数据采集仍会进行,但这时仪器内置的分析软件不能正确标识核素。当屏幕底部的信息消失,系统便可投入使用。
为开始读数,请参阅4.2节和4.4节。
每当SAM940关机时,所有信息都自动存入CompacatFlash存储卡,使得仪器在重新开机时不会丢失刻度数据和其他信息。仪器实时时钟是由内置锂电池单独供电,即使无其他电源情况下仍能维持时钟运行。
按下并按住BACK/     键便关闭SAM940。按下按钮一秒钟后,屏幕上出现信息计时倒3秒时断电关机。万一出现系统死机,需要按下此键较长时间(10秒)以执行安全失效安全断电机制。
 
4. 常用操作
下列章节介绍系统的不同运行模式和标准操作过程。
4.2搜索模式
“搜索”模式用于探测放射性元素及判定其位置。这些模式响应快而且易于指示是否发生某些变化,但较少给出详细的分析结果。在这些模式中,仪器连续地给出读数,搜寻放射性核素而且分析这些元素的剂量率以及其他量值。
存在着四种搜索模式,它们是“Dial”(表盘),“Finder”(寻找),“Bars”(条形图)和“Spectrum”(谱图)。当以User方式登录时,默认情况下只能使用DialFinder模式,但系统管理员(Administrator)可以作出改变,决定哪些搜索模式屏幕可被用户取得,从而完成用户特定的需求计划而迅速取得zui重要的信息。关于如何取得或取消这些特性,请参阅6.3.1节。
在所有四种搜索模式屏幕中,存在着一些各个屏幕都具有的公共单元。这些单元在Dial模式屏幕(见图9)全部显示。
图9 Dial搜索模式屏幕
图9的左上角是电池图标,在电池至少能供电10分钟以上时,此图标呈绿色;当电池只能供电5到10分钟时,此图标为黄色;当电池供电时间不足5分钟时,此图标呈红色。在电池可供电时间很短时,电池图标旁指示余下的可供电时间(以分钟计)。注意,此时间指示是针对制造厂提供的电池对系统供电的情况;而且,即使对这样的电池,多次充电后使用,电池寿命也可能变化。
紧挨着电池图标的方框区域是刻度指示。初次加电时,该方框内填充橙色,当数据采集的足以保证系统进行刻度时,方框内转为绿色,其中还有小指针标志刻度进展的比率。
屏幕上部中间显示时钟时间。正确设置时钟时间和时区是重要的,否则仪器存储的谱图数据记录的时间会不正确。
屏幕右上角有三行数字,它们分别表示伽马射线计数率(黑色),中子计数率(蓝色)和当前的计量率(黑色)。这些特定的数字与表盘图形中的视觉元素相结合将极有帮助。如果仪器系统中没有中子探测器,右上角的蓝色中子计数率和表盘中的中子指示不出现,这时的屏幕显示如图10所示。
图10 无中子指示的表盘搜索模式屏幕
 
在屏幕底部可以看到三个软键:Identify,Background和另一个增选键,选此键可进入到下一种搜索模式。(若系统能选的搜索模式只有一个,则只显示前两个软键)。
Dial屏幕的主要目的是提供一种快速的视觉指示,类似于手持剂量计或者盖革计数器所指示的那样,显示被测量对象的放射性强度数值。
一旦此屏幕中的指针移到绿色区域(伽马表盘指示或中子表盘指示中),表示存在某种非正常辐射强度,这时,Identify操作将起动(参阅4.4节)。zui后,如果指针移到红色区域,表示辐射强度*,以至不能正确标记。强烈建议,只要可能,此时应后退远离此源,而不应企图去标识此放射源。
Finder屏幕显示类似的基于计数率的信息。然而,它显示的条形图部分以每秒10格的速度不断向左方移动,屏幕上显示的整体图形只反映前20秒的情况。当在现场工作,在区域中寻找放射辐射源时,采用此种模式十分有利。当带着仪器移动时,此模式的系统会给出“冷/温/热”的反馈提示有利于有效找到辐射源位置。一旦靠近放射源,系统将运行一次Identify(标识)程序。在此模式屏幕中,“Low”区域对应Dial屏幕图形中的灰色区域,“ID” 区域对应绿色区域,“High”区域对应红色区域。当左向滚动条形图达到并充满ID区域时,放射辐射源的Identify将zui为有效。
图11 Finder搜索模式屏幕
Bar屏幕提供的则是极其不同的信息,这些信息围绕着回答“什么东西存在?”,而不是回答“量多少?”,此屏幕右上方仍指示计数及剂量率,而条形图表示被检出的各种放射性元素,图形左边列出元素的符号和元素名。条形图的上方为元素的分类指示。每个条形图显示检出元素的估计剂量率。
Spectrum屏幕是为具有“核安全物理学家”(Health Physics)背景的用户设计的,屏上可见到实时数据采集及统计。有过训练的眼睛会看懂屏幕中谱图的某些变化(例如由于β粒子相互作用产生的),而这些变化不见得会被自动执行的程序所标出。此屏幕为这些特殊用户提供动态显示。
4.2.1声音搜索设定
以上介绍的所有搜索模式都是针对视觉的。然而实际上总会有不方便盯着看屏幕的时候;比如需要腾出双手来做其他事情,或是想以不太引人注意的方式监检放射辐射;更何况人眼极易疲劳,因此人们会要求能以声音输出的方式来“监视”周边的放射性辐射。
Field Setting菜单中的Audible Count Rate项用于打开仪器的“咯咯”发生,此声音的频率随输入计数率增加而增加。在整个采集数据的过程中此“咯咯”声持续进行,这样用户在菜单中或其他不显示计数率信息的屏幕中时也能得到计数回馈信息。如果用户希望使用耳机附件(选购件),则在此菜单同样位置处可选择关闭机器内部的发声器。这些菜单选项详见6.2.1介绍。
4.3获取本底
为保证探测器结果正确,在实际探测位经常获得本底谱是十分重要的。本底值是被测读数的参照点,也用来校核探测器所在区域的环境辐射值或来自宇宙射线的本底值。获取的本底谱保存在仪器内,当所有其他采集的谱被分析之前先逐道减去本底谱值。
使用SAM940获取本底值十分简便,只要选择Background软件然后按ENTER即可。这时,系统先提示“保证所有手边的已知源保存好或放入防护容器之中”(如图14所示),做好这一切后,按Continue软键,这时需要时间作准备,则可以点Wait或Cancel软键。当本底计数完毕后,系统将准备好供使用。
图14 获取本底(指示取走放射源)
点Continue软键后,出现如图15所示的屏幕。起初,谱图是不明晰(缺乏统计性)的,但随着时间进行谱图趋于平滑。如果用户希望获得较长时间的本底谱,可以选择+30S软键在默认时间上增加30秒,按住ENTER键则会被迅速地增加此采集时间。当然也可以缩短采集时间以及在任何时刻Cancel或Erase此本底采集过程(例如发现忘记把附近的源放入防护容器之中)。
图15 获取本底(常见谱图)
可以在任何地点采集本底谱。在下列情况应重新进行采集:     
      每当环境本底有变动时(例如,仪器移至新的地点)。
      每隔一周。(SAM940将提示)。
由于本底谱的计数统计直接影响待分析谱图的不确定性,所以本底谱的采集时间应等于待分析谱图的采集时间,或者前者大于后者。
本底读数一般都会有明显的变化,这与探测位置和探测器尺寸有关。用户只能凭经验确定本底读数是否为“正常”CPS(计数/秒)。本底读数偏高的常见原因可能为:   
      系统附近有以样品或标准物质存在的放射性材料。
      在建筑材料中高度集中有天然放射性材料(如K40)。
也有少量情况是因于
      氡气水平较高。
4.4检测辐射源
当SAM940用来寻找放射性物质时,该仪器可帮助确定哪种物质存在。系统内部数据库存有超过85种的核素。但是,任何时候,只能确认当前Trigger List表中所属的核素。用户可以使用Field Setting菜单中的Select Trigger List项来更改选用不同的核素库。此过程在6.2.1中介绍。
为检测核素,只需在搜索模式屏上选择Identify软键即可。系统将立即开始采集数据用于检测。下图16中显示一个例子,该屏显示检测到工业用核素Cs137。每当系统检测到核素的存在,便在该核素对应的谱峰中填色:蓝色表示工业类核素(IND),紫色表示特殊核素材料(SNM),蓝绿色表示医用核素(MED),绿色表示天然放射性材料(NRM)。
谱图的某些部分填为黄色表示系统不能肯定谱图中该处是否存在谱峰,即存在信号。若用户希望去除这些不确定性,可以使用+30S软键加长数据采集时间直到解决这些问题,当然这取决于是否必要了。
当谱图中存在有确定的谱峰,但它与当前触发核素库(trigger list)中的任何核素都不匹配,该谱峰被填为红色,表示是未知核素(UNK)。此时,使用其他触发核素库重新分析这些数据观察是否存在相应的核素也许是有价值的。假如发现找不到任何匹配元素,则可考虑将此谱图发送到Reachback中心,参见7.4节。
图16 检测Cs137
当检测过程完成后,将会生成一个分析报告(见下节)。
4.5分析报告
分析报告中给出采集数据的详细分析结果。图17中例示了一个报告。报告中的各项结果可用作各种用途。
图17 Cs137分析报告举例
报告的起始部分为采集谱图的日期,谱图类型(人工捕获报警),采集数据时间以及与主屏上显示相同的剂量率和计数率。
紧接着的是“发现核素”的报告,其中列出zui关键的信息:发现核素的名字,核素分类标记,剂量率(单位同报告前面部分)和本次探测的置信度。
报告的zui后几行列出本次数据采集过程中使用的硬件设定。
 
4.6存储,调用和删除谱图
每当Identify过程结束后,谱图自动被保存。SAM940可存储约10000个报警情况。每个被存储的报警情况包括一个谱图和分析需用的全部信息。这些内容以标准格式存储,*遵从ANSI N42.42规定。
用户可使用Spectral Date菜单调用和删除(如必要)这些谱图,详见6.2.2节。
5. 手工刻度
有时你会发现不依靠机内装置的刻度程序而采用手工重新刻度SAM940是必要的。我们推荐在下列情况进行手工刻度:    
      当在现场安装仪器时,执行Coarse Calibrate with Cs137(用Cs137进行粗刻度)并采集本底谱图。虽然仪器已经制造厂刻度,但现场刻度有助于准确的结果。
      每当仪器经受了强烈的温度变化(例如从汽车后备箱中取出拿到办公大楼中)要执行一次粗刻度。尤其当仪器在一种温度下(如室内)关机而在另一种温度环境中(如在汽车后备箱中放置较长时间后)重新开机,进行粗刻度更是特别重要。
新本底的采集已在4.3节中详细介绍,以下介绍手工刻度过程。
5.2粗刻度
本节中介绍的重新刻度过程用来自动调整硬件参数(如高压和放大器增益)以取得准确的系统能量刻度。该过程要求使用一个放射源——活度为0.5μCi到5μCi间的免检Cs137放射源。
为开始本过程,先按MENU键进入菜单,将会立即按到类似于图18所示Field Setting菜单。使用Up和Down键可移动选择光标,使之选到Coarse Calibrate with Cs137,再按ENTER键便开始刻度。
图18 在Field Setting 菜单中选中 Coarse Calibrate
此时,系统将提示将Cs137源靠近探测器(见图19),如果手头并没有放射源,用户可要求系统Wait(给用户增加准备时间)或者Cancel(如果出错)。
图19 Coarse Calibrate 放置源对话框
当用户选用Continue(或数据采集完成),将会看到类似于图20的屏幕。此过程将反复数次,此刻系统更新各种参数以保证此次刻度过程尽可能接近*刻度结果。*刻度谱图中会显示两个蓝色谱峰,峰的中心附近有蓝/灰色的线显示。屏幕中软键栏上方的信息栏中出现的参数与图20所示不同是正常的,因为这些参数与探测器种类和探测器本身是一一对应的。
图20 Coarse Calibrate 采集数据
此过程完成后,系统会响三次哨音(除非已将声音关闭)并且返回Field Setting菜单。
假使由于某些原因系统在显示谱峰时发生障碍,——譬如峰位置在其应该位于的位置右边很远处——你可以选择Reset软键将所有这些参数恢复回默认值。务请注意,重设所有参数将会使下次刻度花费比正常情况下长很多时间。如果刻度看上去不正确,或是花时间过长,用户可以Cancel并返回到存储好的前一次刻度。
5.3剂量刻度
 
5.4精略能量刻度
 
6. 实用
6.2 User菜单
 
6.3 Administrator菜单
 
7. 工厂支持
 
8. 软件支持
8.2 关于“首行应答者”
8.3 关于“用户”
9. 技术指标
前级放大器:              类型: 电荷灵敏
                      输入: 负电流
ACD(模拟数字转换器):    类型: 14位输送
                      输入: 50MHz
 
脉冲处理:                 类型:数字,梯形脉冲
                   成峰时间:40ns-5.1μs,工厂设定1.28μs。
                增益:数字,0.25x-16x。
    LLD(下电平阈值):全量程0~数字可调,间距0.006%。
    ULD(上电平阈值):全量程0~数字可调,间距0.006%。
                    零点偏移:-5%(全量程)~5%(全量程),数字可调。
 
谱转换:            数据采集模式:线性—16384道
                    转换模式:线性—256,512,1024道
                              QCC—256,512,1024道(美国5,608,222)
系统控制器:
                      处理器:PPC405 CPU,50MHz
                      显示器:320x240高反差,32000彩色,带LED背景光
                        控制:7键通用键盘
                         I/O:RJ-45以太网接口,用于连接电脑。
                              ENP3序列防水连接端口,用于连接电源及其他用途
                        时钟:电池支持 时钟/日历
 
电源:机装电池组,制造厂提供的外接双模式电源/电池,12W。
内置γ探测器(若有的话):
1.5″x2″NaI探测器,带组合高压供电,高压控制0~1200V,实际运行电压由探测器特性决定。
 高压(HV)zui大值:200V(高于的运行电压)。
内置中子探测器(若有的话):
      He-3正比探测管,充聚丙烯减速剂。
      气体体积:10.4CC
      气体压力:20大气压
      组合高压供电,成型放大器
      组合式高低电平甄别器和中子识别逻辑输出。
 
 
 
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