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用于闪烁体探测器和 PMT 的 TB-5 数字管座

TB-5 数字管座包含用于高性能光谱分析的所有电子器件,可与闪烁体探测器和光电倍增管(PMT)配合使用。它包含一个前置放大器、一个带 MCA 的功能齐全的数字脉冲处理器、一个高压电源和所有低压电源。

产品概述

用于伽马光谱分析的 TB-5 PMT 数字管座

它可以通过 USB 或以太网(PoE)进行控制和供电。TB-5 的辅助接口和灵活的架构可以轻松地针对特定应用和高级数据采集选项进行调整。它的全部器件都封装在一个低功耗、紧凑的管座中,可与用于闪烁光谱仪(可选)的 Sodigam 伽马射线分析软件直接集成

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应用

  • 国土安全,包括出入口监测器、船运集装箱、手持式监测器
  • 急救人员和应急人员
  • 核安全保障核查
  • 有毒垃圾场监测
  • 现场处理
  • 环境或工业监测
  • 教学和研究
  • 适合 OEM 和定制用户

特点

  • 与标准闪烁光谱仪兼容
  • 用于控制和供电的 USB 或以太网(10T-PoE)
  • 灵活的架构,适合定制接口
  • 包括脉冲高度采集、MCS、SCA 和列表模式;支持脉冲形状鉴别
  • 包含示例的可选 Sodigam 伽马射线能谱分析软件和软件开发套件

包括

  • 带电荷灵敏前置放大器和多通道分析仪(MCA)的数字脉冲处理器(DPP)
  • 所有电源(低电压和高电压)
  • 接口硬件和 PC 软件
  • 14 针光电倍增管管座

NaI(Tl) 的典型性能

  • 动态范围:10 至 3000 keV
  • 分辨率:         <7% FWHM @ 662 keV,<5% @ 1.33 MeV
  • 计数率:         每秒高达 200,000 个计数(CPS)
  • 功率:                   750 mW(典型值)
  • 典型应用 +


    核安全保障或环境监测

    它附带一个实例程序,以协助在存在弱源的地方进行长期监测。该程序可按用户定义的时间间隔自动保存频谱,使用 40K 背景峰提供增益稳定功能,并提供简单的 ROI 分析功能,以验证可疑计数是否高于预设阈值。此软件可以在笔记本电脑上运行,并通过 USB 电缆连接到系统。它还可以通过以太网链路和互联网运行,并在在全球范围内进行监控。右图显示了一个本底谱线图以及天然 UO3 和一个含有天然钍的灯头纱罩的测量值。

    中子检测与伽马射线能谱测量同步

    中子检测与伽马射线能谱测量同步

    数字管座的脉冲形状鉴别功能使用户能够通过单个模块同时检测热中子和测量伽马射线能谱。关键是使用“Phoswich”探测器,也就是一个由两个闪烁体探测器(具有不同的时间常数)和一个光电倍增管组成的叠成探测器。在 Amptek,我们使用了一个包含 LiI(Eu) 晶体和 NaI(Tl) 晶体的装置。锂富含 6Li,可通过 6Li(n,a) 反应高效地检测热中子。两个闪烁体探测器会产生不同的脉冲形状,因此它们之间的脉冲形状鉴别逻辑有所不同,可在测量伽马射线能谱的同时对中子事件进行计数。

    快速中子检测

    我们使用一种 EJ-410 磷光体(嵌入塑料基质中的硫化锌磷光体)和一个 5 英寸 PMT 制造了一种快速中子探测器。快速中子在强氢聚合物中经历质子反冲相互作用,产生较大的光信号。通过设置适当的阈值,可以消除伽马射线相互作用。这是一个计数系统,而不是光谱系统,但是,它使用脉冲高度分析来鉴别物质。紧凑型数字管座及其 PoE 接口和软件环境使整个系统的实施变得相当简单。

  • 规格参数 +


    TB-5 规格

    探测器
    与使用 10 级 PMT 的标准 14 针闪烁探测器兼容。这包括 NaI(Tl)、CsI(Na)、BGO、LaBr 等。分辨率、效率和最大计数率主要由闪烁晶体决定。TB-5 数字管座适合自己提供闪烁体探测器和 PMT 的用户。有关包括闪烁体探测器、PMT 和管座的集成产品,请参阅 Amptek 的 Gamma-Rad5。
    脉冲处理性能
    增益设置 四个软件可选的粗调增益设置(1.5
    至 7)。微调增益在 0.75 和 1.25 之间可调。
    脉冲形状 梯形,通常设置为 2.4 μs 峰值时间
    (1 μs 整形时间常数),软件可在
    0.8 至 102.4 μs 之间进行选择。每个峰值时间的平顶有 63 个软件
    可选值。用于堆积判弃和脉冲形状
    鉴别的快速通道
    具有 0.25 μs 的脉冲对分辨
    时间。
    增益稳定 众所周知,闪烁体探测器和 PMT 的增益
    会随温度而变化。有软件增益稳定
    算法可供使用。
    最大计数率、死时间和吞吐量 在典型配置下,Tpeak=2.4 μs,
    最大输入计数率为 150 kcps,
    吞吐量 >50%,基线相当稳定,堆积判弃
    良好。在 Tpeak=0.8 μs 时,最大
    输入计数率为 200 kcps。
    定制配置 DP5G 在出厂时设置为 20 MHz
    或 80 MHz 时钟。对于 NaI(Tl),20 MHz 为标准配置。
    对于具有更快衰减时间、
    快速脉冲形状鉴别或其他独特
    要求的定制闪烁材料,
    建议使用 80 MHz 设置。这会多消耗约 50% 的功率。
    MCA 性能
    通道数 可编程为 8k、4k、2k、1k、0.5k 或 0.25k 通道。
    预设 时间、总计数、ROI 计数、单通道计数。
    最小采集时间 <10 ms。
    外部连接
    USB 标准 2.0 全速(12 Mbps)。提供
    串行数据和电源。
    以太网 10Base-T 或 UDP、DHCP 或固定 IP。 (PoE)
    RS-232 标准串行接口 115 Kbaud。
    DAC 输出 单针 LEMO 连接器。
    辅助 I/O 门,8 个 SCA
    电源
    +5 V 平均电流 150 mA。可通过 USB、PoE 或外部电源供电。
    无需外部 PoE 供电器。
    范围 3.0 至 6.4V
    高压 稳定、高效的 Cockroft-Walton 电源提供了 PMT 偏压。
    HV 由软件控制。
    0 至 +1,200 V
    物理
    尺寸 Ø2.44 英寸 x 4.02 英寸;Ø62 mm x 102 mm
    质量 8.4 盎司;238.14 克
    接口软件
    DPPMCA Amptek DPPMCA 显示和采集
    软件用于控制 TB-5 并下载和
    显示数据。它支持感兴趣区(ROI)、校准、寻峰等。
    在 Windows XP PRO SP3 或更高版本下运行。
    分析
    软件
    (可选)
    TB-5 包括一个分析软件接口,用于
    处理原始频谱以识别
    放射性同位素并量化强度。
    SDK 免费软件开发人员工具包(SDK)包括在内。
    可轻松编写自定义代码,以控制用于自定义
    应用程序的系统或将其连接到更大
    的系统。其中包含 VB、VC++ 等示例。
    还有低级通信协议示例
    ,它们可用于 Linux 或其他操作系统的应用

    程序。

    参数如有变更,恕不另行通知。

    查看我们的 TB-5 数字管座规格(PDF)

  • 网络和互操作性 +


    辐射探测器的联网和互联通常是令系统集成商头痛的问题。Amptek 的 TB-5 数字管座便于与定制闪烁体探测器连接,还可轻松连接分布在广阔地域上并涉及多种不同类型的辐射探测器的大型复杂系统。

    TB-5 可以轻松地与许多闪烁体探测器连接,例如 NaI(Tl)、CsI(Na)、BGO、卤化镧等传统伽马射线光谱仪,使用起来非常简单。用户可以获得具有最佳几何参数的闪烁体探测器和 PMT。使用 TB-5,连接到计算机的单个接口(USB 或以太网)提供了控制、数据采集和所有电源。但 TB-5 可与其他材料一起使用。利用闪烁体或磷光体的热中子和快速中子探测器和 PMT 可以连接到 TB-5。虽然这些是计数系统,并不需要光谱分析所需的高性能信号处理电子器件,但 TB-5 的标准电源、通信接口和应用软件使操作变得相当简单。大多数需要 14 针 PMT 管座的系统都可以使用 TB-5。

    TB-5 使用与 Amptek 其他数字脉冲处理器相同的通信协议和接口软件。这包括 PX5-HPGe(与高分辨率伽马射线光谱分析中的高纯度锗探测器配合使用)、GammaRad-5(用于加固型闪烁应用)、PX5(可与 CdTe 或共面栅极半导体配合使用的通用处理器)和 DP5(专为嵌入式应用设计的电路板)。一台计算机可以轻松地连接到具有不同辐射探测器的网络。下图仅举例说明了使用 Amptek 数字处理技术互连辐射探测器的几个方案。

    使用以太网的 TB-5 分布式系统

    使用以太网,可以轻松地建立一个覆盖广阔区域的探测器网络。一台计算机可以连接到数十个辐射探测器,这些探测器可以分布在整个建筑物、多个建筑物内甚至在全球范围内。在大型机构中,可以将伽马射线光谱仪、中子计数器甚至高纯度锗探测器联网到一个中心位置。使用 PoE,只需一个连接,即可快速、轻松地重新配置探测器网络。您甚至可以在许多不同的城市中设立显示器,并使用互联网从一个办公室读取这些显示器上的数据。

    USB 接口非常适合使用(最长)3 米电缆的小型网络。这在研究或运营实验室中非常有用。一台笔记本电脑可以与多个辐射探测器连接,例如,计数实验室中的高纯度锗探测器和用于辐射安全的伽马射线和中子闪烁体探测器。所有处理器上的辅助连接器都可轻松与外部电子器件集成,例如,使用门信号进行符合测量,进行射线束打开和射线束关闭测量等。

    TB-5 实验室系统

    RS232 接口非常适合嵌入式系统,避免了 USB 和以太网的开销。在手持式放射性同位素识别仪中,TB-5 的 RS232 接口易于实施。用户甚至可以使用多个传感器,例如,将 DP5 处理器与带闪烁体探测器的 TB-5 结合起来以读取半导体探测器的数据。此外,还可以将市售的 RS232 适配器模块用于其他通信协议:有 RS232 到蓝牙、RS232 到 WiFi 等可供使用。

    TB-5 嵌入式系统

    简而言之,TB-5 是一个强大的工具,为连接基于闪烁的辐射探测器系统提供了标准且灵活的工具。


  •  

    TB-5 PMT 数字管座架构

     

    使用配备 51x51mm NaI(Tl) 探测器和 PMT 的 TB-5 来测量 137Cs;在 137Cs 的 662 keV 峰时,分辨率为 6.1%

     

    使用配备 51x51mm NaI(Tl) 探测器和 PMT 的 TB-5 来测量 60Co;在 137Cs 的 662 keV 峰时,分辨率为 6.1%

     

    使用配备 51x51mm NaI(Tl) 探测器和 PMT 的 TB-5 来测量氧化铀

     

    使用配备 51x51mm 和 76x76mm NaI(Tl) 探测器和 PMT 的 TB-5 来测量 137Cs

     

    使用配备 51x51mm NaI(Tl) 和 PMT 的 TB-5 在不同距离处测量 137Cs