SAM 940 Defender TM
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北京華瑞森科技發(fā)展有限公司鄭重聲明:
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固件版本03.04.00
美國號:5608222
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目錄
1 引言………………………………………………………7
1.1 SAM940介紹……………………………………………………………7
1.2 如何使用本手冊
1.3 快速起動
1.4 鍵盤和軟鍵
1.5 SAM 940 顯示的慣例
1.6 自檢及狀態(tài)屏
1.7 選擇“User”或”Administrator”運行
2 硬件聯(lián)結……………………………………………9
2.2 聯(lián)結交流電源或汽車電源轉換器…
2.3 存儲卡
2.4 電池盒
2.5 網(wǎng)絡聯(lián)結
2.6 探測器聯(lián)結
3 開機和配置…………………………………………………17
3.1 開機和關機………………………………………………………17
4 常用操作……………………………………..21
4.2 搜索模式………………………………………………………………………
4.3 獲取本底
4.4 識別輻射源
4.5 分析報告
4.6 存儲、調用和刪除譜圖形
5 手工刻度…………………………………….. 25
5.2 粗刻度………………………………………………………………. 25
5.3 劑量刻度………………………………………………………… .28
5.4 精細能量刻度
6 實用………………………………………
6.1 用戶菜單
6.1.1 現(xiàn)場設定
6.1.2 譜數(shù)據(jù)和報告
6.1.3 配置
6.1.4 幫助菜單
6.2 管理者菜單
7 工廠支持 61
8 軟件支持
8.2 “首行應答者”軟件
8.3 “用戶”軟件
9 技術指標…………………………………………………..102
1. 引言
SAM 940TM是一臺便攜式放射性同位素識別(RID-----radio-isotope identification)系統(tǒng);用于探測和識別多種核素及使用時間分段(time-slice)分析給出定量結果。
本儀器既可給無經(jīng)驗用戶以非常簡便的模式使用(見1.3節(jié)“快速起動”),亦可在利用本機多組*功能的模式下工作。
SAM 940提供二種登錄方式:“User”(用戶)和“Administrator”(管理者)。User方式允許*線應答者執(zhí)行該用戶權限所要求的所有內容。Administrator方式則允許“核安全物理學家”或其他專家設置本儀器作特殊用途,執(zhí)行某些附加的功能。本手冊將涵蓋這二種方式,但重點介紹User方式,這些將在以下章節(jié)詳細介紹。
登錄以后,儀器以初始搜索模式啟動,在該模式中可取得各種不同的視圖,這些視圖全都基于實時取得的數(shù)據(jù)。同時,可以借助菜單系統(tǒng)訪問Setup(設定),alarm review(報警檢查),calibration(刻度)功能。這些功能將在4.2節(jié)中介紹。
本儀器有一個簡單的用戶接口(在1.4節(jié)中介紹)和強大的設置功能和實用功能(在第6節(jié)中介紹)。
使用網(wǎng)絡(Ethernet)電纜可將遠程計算機與SAM 940相連,同時借助QuantumTM MCA(標準功能)軟件或QuantumTM Gold(定量分析)軟件訪問。QuantumTM軟件允許:
· 同時控制zui多8臺多道譜儀,即實時處理所有的譜圖數(shù)據(jù)。
· SAM 940在256 QCC / 線性,512 QCC / 線性或1024線性模式下工作。
注意,如果沒連接PC機使用SAM 940,儀器只限于在256道QCC和512道QCC模式下運行和保存譜數(shù)據(jù)。但是在Quantum軟件控制下,以上介紹的所有的轉換模式(包括1024道線性)都可運行。
第8節(jié)將介紹SAM 940與計算機相連時可用的軟件。
1.1 SAM 940介紹
SAM 940基本構成包括:
• 譜儀
• γ探測器(通常裝在譜儀下方)
• 電池組(安裝在譜儀尾端)
• AC(交流)電源轉換器
選用的構件包括:
• 一個中子探測器(結合在γ探測器內)
• 一臺PC機
• Quantum軟件
• 一個汽車電源轉換器
• 一組耳機設備及耳機電源轉換器
1.2 如何使用本手冊
本手冊中應用下列字體規(guī)定:
Identify,User 黑體,表示軟鍵名。
Calibrate Area Monitor 斜體,表示菜單選項和屏幕提示。
ENTER,MENU,UP 印刷正體,表示鍵盤鍵名。
E: spectra 打印體,表示文件名及其路徑,本手冊中使用默認
硬盤E:。
1.3 快速啟動
開機起動:
按下SAM 940鍵盤上的電源鍵 (該鍵同時也用作BACK(后退)鍵)使儀器通電開機。按ENTER鍵進入登錄屏,再按一次ENTER便進入用戶模式搜索屏(常規(guī)Dial屏)。此屏底部顯示信息指示自動刻度正在進行。自動刻度將要求1~3分鐘時間,此后儀器便可使用。
基本操作:
屏幕底部可見到3個軟鍵,它們是Identify(識別)、Background(本底)、Finder(探測器)??梢越柚^鍵LEFT(←左),RIGHT(→右)及按著ENTER鍵來選擇這些軟鍵。zui右邊的軟鍵讓用戶在可取得的搜索模式間作出選擇。Dial和Finder屏為簡單運行模式,其間Dial屏中以速度表盤形式給出計數(shù)率信息。當放射性材料給出的指示位于綠色區(qū)域,表示此γ和中子計數(shù)率(中子計數(shù)器為選配件)正標志了恰當?shù)脑磸?。其他顏色區(qū)域則表示距放射源過遠(灰色區(qū)域)或是過近(紅色區(qū)域)。Finder模式中以垂直向指示放射強度,以水平向表示時間,用以尋找放射源。中間“ID”指示標志了所識別的放射源恰當?shù)膹姸?。此外儀器還可用聲音信號輔助尋找放射源。其他兩種搜索模式(Bars和Spectrum)比較專業(yè),需在Administrator菜單中取得。這兩種模式以豎直“條形圖”和以“譜圖”的形式實時標識放射性元素,同時給出了元素的放射性類別及實時劑量率。
ENTER,經(jīng)過數(shù)據(jù)采集時間后便給出一個報告,其中以帶有統(tǒng)計置信度(0~)的形式識別放射性元素。統(tǒng)計置信度與源強,數(shù)據(jù)采集時間長度,能線數(shù)和統(tǒng)計因素有關,默認的本底采集時間和譜圖數(shù)據(jù)采集時間為1分鐘。在+/-30軟鍵被選時,按ENTER可增加和減少此時間,步長為30秒,若此時按住ENTER,則此時間長度迅速改變。按BACK鍵返回搜索模式。按住BACK / 電源3秒鐘則關閉儀器電源。
放射性元素的識別可在四種搜索方式任一種中進行。只要點亮Identify軟鍵并按
菜單 :
可從user或administrator(設密碼保護)菜單訪問
Coarse calibration(粗刻度),review of stored spectra(調看存儲的譜圖),thresholds(閾值)以及其他特性。在任何一種搜索模式中均可訪問菜單。
1.4 鍵盤和軟鍵
下圖1為SAM 940鍵盤的示意圖,鍵盤設計便于用握住儀器手的大拇指進行操作,允許使用者穿著*以及方便習慣使用左或右手操作者的操作。
圖1 SAM 940鍵盤
以下簡略介紹鍵盤中7個鍵的使用:
BACK / :返回到上一個屏幕,從菜單或報告中退出,此鍵也用作系統(tǒng)開機或關機。
MENU: 從任一搜索屏進入菜單系統(tǒng)。
ENTER: 用來選擇當前被點亮的選項,如軟鍵或菜單項,也用于多步驟操作過程中繼續(xù)
進行下一步。
←和→: 這兩個鍵用于向左(LEFT)和向右(RIGHT)穿行文本,用于在軟鍵選項或菜
單條中選擇,在連續(xù)的entry操作過程中向前或回退一次操作,在菜單選擇操
作中選擇菜單項,以及本手冊中以后會提及的其他應用。
↑和↓: 這兩個鍵用于向上( ↑ )和向下( ↓ ),用于在菜單項中滾動,屏幕滾動
顯示報告,在輸入字符串(如密碼)時更改當前字符,以及手冊中以后會提及
的其他應用。
SAM940的許多常用操作借助于“軟鍵”(Soft Keys)運行。軟鍵是顯示在屏幕底部的一組灰色的文字。圖2即是“Dial”搜索屏中的軟鍵,當前選中的為Identify軟鍵,按LEFT或RIGHT可將亮點移向其他軟鍵Background和Finder。按ENTER將執(zhí)行當前點亮軟鍵指示的操作,例如進入識別模式選擇、報告、存儲對放射性物質的分析。
圖2
1.5 SAM 940顯示慣例
為使SAM940更加友善和易于使用,BNC公司為用戶接口設定了若干彩色和布局慣例:
• 在數(shù)字、撥號盤圖和圖形中以顏色區(qū)分γ和中子輻射,γ輻射元素為黑色,中子輻射元素為藍色,如顯示為:
756 gCPS
0.02 nCPS
• 用顏色四種不同“類別”的核素,這些顏色在譜圖中用作標記或區(qū)域填充色,他們是:藍色表示工業(yè)類(IND),紫色表示特殊核材料(SNM),藍綠色表示醫(yī)用元素(MED),綠色表示天然放射性材料(NRM)。此外,當沒有足夠的數(shù)據(jù)表明有放射性元素存在,則用黃色表示“不肯定”(UNC);當肯定有某些材料存在但與現(xiàn)知任何可能核素都不符合時,則用紅色表示“未知”(UNK)。
• 在其他文件中,紅色常被用來表示不良狀態(tài)(如電池電力不夠,刻度失敗,危險劑量率等),黃色和橙色表示嚴重問題(如電池接近壽命,刻度沒完成等),綠色表示一切正常(電池供電正常,刻度以完成,元素的識別完成等)。
• 軟鍵總是在屏幕zui低部顯示在黑白陰影域內。
• 只要可能,在大多數(shù)情況中,在當前選定的項上顯示小箭頭符號以指示可行的選擇。例如,在選定的菜單圖標上,可使用LEFT,RIGHT或DOWN鍵進入菜單;對某些菜單項,可使用LEFT和RIGHT改變其中的值,參見以下兩個示例:
圖
1.6自檢和狀態(tài)屏幕
當SAM940通電時,可以看到一個顯示初次通電自檢結果或稱“POST”的屏幕。一臺功能正常的儀器將有一個類似于圖3的屏幕顯示。機殼內部的溫度會有變化,當然隨著電池被充電和放電,電池的壽命也會改變。如圖3的屏中,按ENTER進入登錄屏。
圖3 成功POST屏幕
1.7選擇User(用戶)或Administrator(管理員)運行模式
緊接著自檢屏出現(xiàn)的是登陸屏(如圖4,5所示)在此屏上,可選擇以User或Administrator模式登錄。User模式允許*線響應用戶執(zhí)行所有該用戶權限需要執(zhí)行的所有任務。Administrator模式則允許“核安全物理學家”或其他專家設置本儀器作為特殊使用以及執(zhí)行附加的維護功能。通常,訪問User模式不需要密碼,訪問Administrator模式則要求輸入密碼。這兩種模式中的詳細操作請見第6節(jié)。
圖4
圖5
在如圖5所示的屏幕中輸入密碼進入Administrator模式時,利用UP和DOWN箭頭鍵可修改密碼字符;利用LEFT和RIGHT箭頭鍵可在密碼字中左右移動;按住UP和DOWN鍵則可迅速掃描字符表示尋找字符。密碼字在屏中顯示,因為否則可能無法確定輸入的是哪些字符。為保證安全,應該在無人能看見屏幕的情況下輸入密碼字。
2. 硬件聯(lián)結
SAM940有兩個聯(lián)結口用于電源、通信和其他功能。這兩個聯(lián)結口都位于儀器后端面對用戶時的端面上(見圖6)。端面右下角處是一個密封防水的連結口,用于:交流電源聯(lián)結,耳機聯(lián)結和GPS(定位系統(tǒng))聯(lián)結。端面上方有一個軟橡膠灰色接口端蓋(圖6中以半透明方式顯示之),其后左邊是一個存儲卡槽(Compact Flash Slot),右邊是網(wǎng)絡連結口。
圖6 SAM 940 前端前視表面
2.2聯(lián)結交流電源或汽車電源轉換器
SAM940可聯(lián)接通用的交流電源(110-240V,50/60Hz)。取決于SAM940的不同型號,可使用兩種不同的電源供給。一種型號的儀器具有內部電池供電功能,對比交流電源直接聯(lián)接于防水聯(lián)結口。另一種型號的儀器要求使用一根轉換電纜,此電纜插入防水聯(lián)結口,然后將交流電源插頭插入轉換電纜的插座中。
汽車轉換器接插于汽車的12V電源輸出槽口或“雪茄點煙器”電源輸出口,然后轉換口與上述同樣的轉換電纜聯(lián)接,該電纜再插入SAM940的防水聯(lián)結口內。
2.3存儲卡
SAM940帶有一片Compact Flash卡,用于:
• 以ANSI標準(N42.42)格式存儲幾近無限的譜圖
• 存儲特定的系統(tǒng)配置信息
• 可以容易更新的系統(tǒng)固件
當儀器通電時不許取走此Compact Flash卡。沒有此卡的存在,系統(tǒng)將不能繼續(xù)運行。將儀器關機,取走此卡,完成各項想做的事,在儀器通電之前重新插入此卡。同時,必須強調,此卡對于該臺儀器和該探測器是一一對應的。儀器和探測器的序列號被書寫在此卡的正面。由于制造廠對每臺設備的選項功能都作了工廠刻度,并將刻度結果存入此存儲卡,因此不能在不同設備間換用此存儲卡。同時,卡上的內容也不會被清除,除非通過SAM940本身的菜單來進行。
2.4電池組
SAM940裝備有8節(jié)可充電AA電池,這些電池裝在一個可從儀器上卸下的電池盒中,因此可迅速地替換另一組電池而繼續(xù)給儀器供電。電池裝置見圖7,在圖中同時可見旋鈕螺栓,用此螺栓可方便地裝卸電池盒。但是,正如2.6節(jié)中所述,拆裝電池盒時必須先拆下探測器。
圖7 SAM 940 電池組件(深色部分)
當使用可充電電池時,每充電一次一般可使SAM940運行6到8小時。必要時可替用AA堿性電池,不過這種電池的運行時間較短,一般只能維持3到5小時。下面介紹一些可改善電池壽命的做法:
• 盡可能地降低屏幕顯示亮度,以不影響閱讀屏幕顯示為度,如在室外操作,可以發(fā)現(xiàn),即使將屏幕顯示亮度設置zui小也足以借助陽光折光閱讀屏幕顯示內容。
• 關閉Audible Count Rate(計數(shù)發(fā)聲)和/或Mute(*)送話器。
• 減短Backlight Timeout(背景光關閉),使得系統(tǒng)不使用時顯示變暗。
• 在辦公室,儀器與PC機聯(lián)結工作或進行固定式操作,使用交流電源。只要可能,儀器將自動在交流電下運行。
2.5網(wǎng)絡聯(lián)結
除了從Compact Flash卡直接存取數(shù)據(jù)外,還可借助網(wǎng)絡連接口(見圖6上方)把SAM-940與辦公大樓網(wǎng)絡或PC機聯(lián)結。聯(lián)結后便可訪問儀器設備中的數(shù)據(jù),包括用QuantumTM軟件進行遠程操作。
如果儀器連接網(wǎng)絡交換機或集線器,應使用標準CAT-5網(wǎng)絡電纜。如果想直接連接到PC機,那么需要使用的“跨接”(crossover)電纜替代交換機或集線器。這兩種電纜都可作為附件購得。
1.使用CAT-5網(wǎng)絡電纜(可作為儀器的附件訂購)或更好的網(wǎng)絡電纜將SAM940與本地的以太網(wǎng)連接:
A.如果SAM940接入的是集線器或交換機,應使用標準網(wǎng)絡電纜或“直通”(straight
through)網(wǎng)絡電纜。
B.如果SAM940直接與PC機相連,使用“跨接”網(wǎng)絡電纜。
2.將電纜的另一端與計算機、集線器或交換機連接。
3.SAM940開機,以Administrator模式登錄。
4.按MENU鍵進入菜單,移動亮點選擇Admin菜單項。
5.如果這是此臺儀器*次使用網(wǎng)絡通信,或是該臺儀器被移到一處新的網(wǎng)絡則需要在Network Setup項輸入信息(此過程詳見6.3.1);否則只需為SAM940進行IP地址設置以供第8步使用。
6.向下移動光點選擇*項Remote Mode,按ENTER鍵選擇遠程操作。
7.在PC機上點擊QuantumTM硬件搜索圖標,●打開MCA Devices Auto Configuration(多道譜儀自動配置)對話框。
8.選擇Ethernet,ANS Ethernet和Quantum Ethernet,輸入儀器的IP地址(由網(wǎng)絡系統(tǒng)管理員提供或是在上述第5步輸入的IP地址)。
9.點擊Update按鈕。如果這次連接成功,則在MCA Devices Auto Configuration對話框中顯示SAM版本號和序列號。
10.除了可在Quantum軟件手冊找到相關信息外,也可在Quantum軟件CD盤的“DOC”目錄
中的“附加使用須知”(supplemental application notes)中找到詳細的起動和刻度
步驟,這些說明既有PDF版(可供屏幕閱讀)也有Word文本版(可供打?。?。文件的開
頭為使用說明“QtmInitialCalibration”,其中包括軟件的安裝須知和硬件聯(lián)結信息。
如果你只有Quantum軟件的早期版本而沒有上述這些文本,則可與BNC公司,我們
將會給你PDF版文本。
2.6探測器聯(lián)結
使用一個簡單的旋鈕式螺栓可將SAM940譜儀和探測器機械聯(lián)結在一起(螺栓穿過探測器手柄上的小孔),如圖8所示。因為某些特別的使用要求或是為了拆換電池組經(jīng)常需要將探測器從譜儀上卸下,因此將此聯(lián)結設計得只用一只手便可方便操作。需拆卸時,將手柄中部旋鈕螺栓的金屬環(huán)翻起(如圖8示),逆時針旋轉1/4圈便可拆卸。當需要重新裝上探測器時,首先將譜儀與探測器手柄準確地疊放,然后將旋鈕螺栓推入探測器手柄孔中,順時針旋轉1/4圈,zui后將螺栓上的金屬環(huán)翻倒如儀器外殼凹槽中。
為從譜儀上卸下探測器,還須拆卸外接電纜。譜儀上的電纜裝在探測器上特制的防水LEMO連接器中,輕輕地向后拉動電纜按頭上的軋紋扣箍便可以從連接口中卸下電纜插頭。拆卸時不要轉動此插頭,否則會損壞連接電纜或是探測器。
圖8 SAM 940 和探測器側面圖
對于已有SAM935探測器的用戶,使用時需要特制的適配電纜,因為這些探測器要求更高的偏壓。
3. 開機和配置
3.2打開電源和關閉電源
按下SAM940上的BACK/ 鍵便開機,BNC狀態(tài)屏出現(xiàn)。儀器將自動開始自檢,結果將在屏上顯示。(該屏的介紹見1.5節(jié))。
在穩(wěn)定溫度環(huán)境下,*探測器通常在加電后約10分鐘后才趨于穩(wěn)定。但SAM940具有自穩(wěn)定特性,可在3分鐘內完成再刻度。此時間段中,屏幕底部會顯示信息指示刻度正在進行中。雖然儀器處于穩(wěn)定階段,數(shù)據(jù)采集仍會進行,但這時儀器內置的分析軟件不能正確標識核素。當屏幕底部的信息消失,系統(tǒng)便可投入使用。
為開始讀數(shù),請參閱4.2節(jié)和4.4節(jié)。
每當SAM940關機時,所有信息都自動存入CompacatFlash存儲卡,使得儀器在重新開機時不會丟失刻度數(shù)據(jù)和其他信息。儀器實時時鐘是由內置鋰電池單獨供電,即使無其他電源情況下仍能維持時鐘運行。
按下并按住BACK/ 鍵便關閉SAM940。按下按鈕一秒鐘后,屏幕上出現(xiàn)信息計時倒3秒時斷電關機。萬一出現(xiàn)系統(tǒng)死機,需要按下此鍵較長時間(10秒)以執(zhí)行安全失效安全斷電機制。
4. 常用操作
下列章節(jié)介紹系統(tǒng)的不同運行模式和標準操作過程。
4.2搜索模式
“搜索”模式用于探測放射性元素及判定其位置。這些模式響應快而且易于指示是否發(fā)生某些變化,但較少給出詳細的分析結果。在這些模式中,儀器連續(xù)地給出讀數(shù),搜尋放射性核素而且分析這些元素的劑量率以及其他量值。
存在著四種搜索模式,它們是“Dial”(表盤),“Finder”(尋找),“Bars”(條形圖)和“Spectrum”(譜圖)。當以User方式登錄時,默認情況下只能使用Dial和Finder模式,但系統(tǒng)管理員(Administrator)可以作出改變,決定哪些搜索模式屏幕可被用戶取得,從而完成用戶特定的需求計劃而迅速取得zui重要的信息。關于如何取得或取消這些特性,請參閱6.3.1節(jié)。
在所有四種搜索模式屏幕中,存在著一些各個屏幕都具有的公共單元。這些單元在Dial模式屏幕(見圖9)全部顯示。
圖9 Dial搜索模式屏幕
圖9的左上角是電池圖標,在電池至少能供電10分鐘以上時,此圖標呈綠色;當電池只能供電5到10分鐘時,此圖標為黃色;當電池供電時間不足5分鐘時,此圖標呈紅色。在電池可供電時間很短時,電池圖標旁指示余下的可供電時間(以分鐘計)。注意,此時間指示是針對制造廠提供的電池對系統(tǒng)供電的情況;而且,即使對這樣的電池,多次充電后使用,電池壽命也可能變化。
緊挨著電池圖標的方框區(qū)域是刻度指示。初次加電時,該方框內填充橙色,當數(shù)據(jù)采集的足以保證系統(tǒng)進行刻度時,方框內轉為綠色,其中還有小指針標志刻度進展的比率。
屏幕上部中間顯示時鐘時間。正確設置時鐘時間和時區(qū)是重要的,否則儀器存儲的譜圖數(shù)據(jù)記錄的時間會不正確。
屏幕右上角有三行數(shù)字,它們分別表示伽馬射線計數(shù)率(黑色),中子計數(shù)率(藍色)和當前的計量率(黑色)。這些特定的數(shù)字與表盤圖形中的視覺元素相結合將極有幫助。如果儀器系統(tǒng)中沒有中子探測器,右上角的藍色中子計數(shù)率和表盤中的中子指示不出現(xiàn),這時的屏幕顯示如圖10所示。
圖10 無中子指示的表盤搜索模式屏幕
在屏幕底部可以看到三個軟鍵:Identify,Background和另一個增選鍵,選此鍵可進入到下一種搜索模式。(若系統(tǒng)能選的搜索模式只有一個,則只顯示前兩個軟鍵)。
Dial屏幕的主要目的是提供一種快速的視覺指示,類似于手持劑量計或者蓋革計數(shù)器所指示的那樣,顯示被測量對象的放射性強度數(shù)值。
一旦此屏幕中的指針移到綠色區(qū)域(伽馬表盤指示或中子表盤指示中),表示存在某種非正常輻射強度,這時,Identify操作將起動(參閱4.4節(jié))。zui后,如果指針移到紅色區(qū)域,表示輻射強度*,以至不能正確標記。強烈建議,只要可能,此時應后退遠離此源,而不應企圖去標識此放射源。
Finder屏幕顯示類似的基于計數(shù)率的信息。然而,它顯示的條形圖部分以每秒10格的速度不斷向左方移動,屏幕上顯示的整體圖形只反映前20秒的情況。當在現(xiàn)場工作,在區(qū)域中尋找放射輻射源時,采用此種模式十分有利。當帶著儀器移動時,此模式的系統(tǒng)會給出“冷/溫/熱”的反饋提示有利于有效找到輻射源位置。一旦靠近放射源,系統(tǒng)將運行一次Identify(標識)程序。在此模式屏幕中,“Low”區(qū)域對應Dial屏幕圖形中的灰色區(qū)域,“ID” 區(qū)域對應綠色區(qū)域,“High”區(qū)域對應紅色區(qū)域。當左向滾動條形圖達到并充滿ID區(qū)域時,放射輻射源的Identify將zui為有效。
圖11 Finder搜索模式屏幕
Bar屏幕提供的則是極其不同的信息,這些信息圍繞著回答“什么東西存在?”,而不是回答“量多少?”,此屏幕右上方仍指示計數(shù)及劑量率,而條形圖表示被檢出的各種放射性元素,圖形左邊列出元素的符號和元素名。條形圖的上方為元素的分類指示。每個條形圖顯示檢出元素的估計劑量率。
Spectrum屏幕是為具有“核安全物理學家”(Health Physics)背景的用戶設計的,屏上可見到實時數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計。有過訓練的眼睛會看懂屏幕中譜圖的某些變化(例如由于β粒子相互作用產(chǎn)生的),而這些變化不見得會被自動執(zhí)行的程序所標出。此屏幕為這些特殊用戶提供動態(tài)顯示。
4.2.1聲音搜索設定
以上介紹的所有搜索模式都是針對視覺的。然而實際上總會有不方便盯著看屏幕的時候;比如需要騰出雙手來做其他事情,或是想以不太引人注意的方式監(jiān)檢放射輻射;更何況人眼極易疲勞,因此人們會要求能以聲音輸出的方式來“監(jiān)視”周邊的放射性輻射。
Field Setting菜單中的Audible Count Rate項用于打開儀器的“咯咯”發(fā)生,此聲音的頻率隨輸入計數(shù)率增加而增加。在整個采集數(shù)據(jù)的過程中此“咯咯”聲持續(xù)進行,這樣用戶在菜單中或其他不顯示計數(shù)率信息的屏幕中時也能得到計數(shù)回饋信息。如果用戶希望使用耳機附件(選購件),則在此菜單同樣位置處可選擇關閉機器內部的發(fā)聲器。這些菜單選項詳見6.2.1介紹。
4.3獲取本底
為保證探測器結果正確,在實際探測位經(jīng)常獲得本底譜是十分重要的。本底值是被測讀數(shù)的參照點,也用來校核探測器所在區(qū)域的環(huán)境輻射值或來自宇宙射線的本底值。獲取的本底譜保存在儀器內,當所有其他采集的譜被分析之前先逐道減去本底譜值。
使用SAM940獲取本底值十分簡便,只要選擇Background軟件然后按ENTER即可。這時,系統(tǒng)先提示“保證所有手邊的已知源保存好或放入防護容器之中”(如圖14所示),做好這一切后,按Continue軟鍵,這時需要時間作準備,則可以點Wait或Cancel軟鍵。當本底計數(shù)完畢后,系統(tǒng)將準備好供使用。
圖14 獲取本底(指示取走放射源)
點Continue軟鍵后,出現(xiàn)如圖15所示的屏幕。起初,譜圖是不明晰(缺乏統(tǒng)計性)的,但隨著時間進行譜圖趨于平滑。如果用戶希望獲得較長時間的本底譜,可以選擇+30S軟鍵在默認時間上增加30秒,按住ENTER鍵則會被迅速地增加此采集時間。當然也可以縮短采集時間以及在任何時刻Cancel或Erase此本底采集過程(例如發(fā)現(xiàn)忘記把附近的源放入防護容器之中)。
圖15 獲取本底(常見譜圖)
可以在任何地點采集本底譜。在下列情況應重新進行采集:
• 每當環(huán)境本底有變動時(例如,儀器移至新的地點)。
• 每隔一周。(SAM940將提示)。
由于本底譜的計數(shù)統(tǒng)計直接影響待分析譜圖的不確定性,所以本底譜的采集時間應等于待分析譜圖的采集時間,或者前者大于后者。
本底讀數(shù)一般都會有明顯的變化,這與探測位置和探測器尺寸有關。用戶只能憑經(jīng)驗確定本底讀數(shù)是否為“正常”CPS(計數(shù)/秒)。本底讀數(shù)偏高的常見原因可能為:
• 系統(tǒng)附近有以樣品或標準物質存在的放射性材料。
• 在建筑材料中高度集中有天然放射性材料(如K40)。
也有少量情況是因于
• 氡氣水平較高。
4.4檢測輻射源
當SAM940用來尋找放射性物質時,該儀器可幫助確定哪種物質存在。系統(tǒng)內部數(shù)據(jù)庫存有超過85種的核素。但是,任何時候,只能確認當前Trigger List表中所屬的核素。用戶可以使用Field Setting菜單中的Select Trigger List項來更改選用不同的核素庫。此過程在6.2.1中介紹。
為檢測核素,只需在搜索模式屏上選擇Identify軟鍵即可。系統(tǒng)將立即開始采集數(shù)據(jù)用于檢測。下圖16中顯示一個例子,該屏顯示檢測到工業(yè)用核素Cs137。每當系統(tǒng)檢測到核素的存在,便在該核素對應的譜峰中填色:藍色表示工業(yè)類核素(IND),紫色表示特殊核素材料(SNM),藍綠色表示醫(yī)用核素(MED),綠色表示天然放射性材料(NRM)。
譜圖的某些部分填為黃色表示系統(tǒng)不能肯定譜圖中該處是否存在譜峰,即存在信號。若用戶希望去除這些不確定性,可以使用+30S軟鍵加長數(shù)據(jù)采集時間直到解決這些問題,當然這取決于是否必要了。
當譜圖中存在有確定的譜峰,但它與當前觸發(fā)核素庫(trigger list)中的任何核素都不匹配,該譜峰被填為紅色,表示是未知核素(UNK)。此時,使用其他觸發(fā)核素庫重新分析這些數(shù)據(jù)觀察是否存在相應的核素也許是有價值的。假如發(fā)現(xiàn)找不到任何匹配元素,則可考慮將此譜圖發(fā)送到Reachback中心,參見7.4節(jié)。
圖16 檢測Cs137
當檢測過程完成后,將會生成一個分析報告(見下節(jié))。
4.5分析報告
分析報告中給出采集數(shù)據(jù)的詳細分析結果。圖17中例示了一個報告。報告中的各項結果可用作各種用途。
圖17 Cs137分析報告舉例
報告的起始部分為采集譜圖的日期,譜圖類型(人工捕獲報警),采集數(shù)據(jù)時間以及與主屏上顯示相同的劑量率和計數(shù)率。
緊接著的是“發(fā)現(xiàn)核素”的報告,其中列出zui關鍵的信息:發(fā)現(xiàn)核素的名字,核素分類標記,劑量率(單位同報告前面部分)和本次探測的置信度。
報告的zui后幾行列出本次數(shù)據(jù)采集過程中使用的硬件設定。
4.6存儲,調用和刪除譜圖
每當Identify過程結束后,譜圖自動被保存。SAM940可存儲約10000個報警情況。每個被存儲的報警情況包括一個譜圖和分析需用的全部信息。這些內容以標準格式存儲,*遵從ANSI N42.42規(guī)定。
用戶可使用Spectral Date菜單調用和刪除(如必要)這些譜圖,詳見6.2.2節(jié)。
5. 手工刻度
有時你會發(fā)現(xiàn)不依靠機內裝置的刻度程序而采用手工重新刻度SAM940是必要的。我們推薦在下列情況進行手工刻度:
• 當在現(xiàn)場安裝儀器時,執(zhí)行Coarse Calibrate with Cs137(用Cs137進行粗刻度)并采集本底譜圖。雖然儀器已經(jīng)制造廠刻度,但現(xiàn)場刻度有助于準確的結果。
• 每當儀器經(jīng)受了強烈的溫度變化(例如從汽車后備箱中取出拿到辦公大樓中)要執(zhí)行一次粗刻度。尤其當儀器在一種溫度下(如室內)關機而在另一種溫度環(huán)境中(如在汽車后備箱中放置較長時間后)重新開機,進行粗刻度更是特別重要。
新本底的采集已在4.3節(jié)中詳細介紹,以下介紹手工刻度過程。
5.2粗刻度
本節(jié)中介紹的重新刻度過程用來自動調整硬件參數(shù)(如高壓和放大器增益)以取得準確的系統(tǒng)能量刻度。該過程要求使用一個放射源——活度為0.5μCi到5μCi間的免檢Cs137放射源。
為開始本過程,先按MENU鍵進入菜單,將會立即按到類似于圖18所示Field Setting菜單。使用Up和Down鍵可移動選擇光標,使之選到Coarse Calibrate with Cs137,再按ENTER鍵便開始刻度。
圖18 在Field Setting 菜單中選中 Coarse Calibrate
此時,系統(tǒng)將提示將Cs137源靠近探測器(見圖19),如果手頭并沒有放射源,用戶可要求系統(tǒng)Wait(給用戶增加準備時間)或者Cancel(如果出錯)。
圖19 Coarse Calibrate 放置源對話框
當用戶選用Continue(或數(shù)據(jù)采集完成),將會看到類似于圖20的屏幕。此過程將反復數(shù)次,此刻系統(tǒng)更新各種參數(shù)以保證此次刻度過程盡可能接近*刻度結果。*刻度譜圖中會顯示兩個藍色譜峰,峰的中心附近有藍/灰色的線顯示。屏幕中軟鍵欄上方的信息欄中出現(xiàn)的參數(shù)與圖20所示不同是正常的,因為這些參數(shù)與探測器種類和探測器本身是一一對應的。
圖20 Coarse Calibrate 采集數(shù)據(jù)
此過程完成后,系統(tǒng)會響三次哨音(除非已將聲音關閉)并且返回Field Setting菜單。
假使由于某些原因系統(tǒng)在顯示譜峰時發(fā)生障礙,——譬如峰位置在其應該位于的位置右邊很遠處——你可以選擇Reset軟鍵將所有這些參數(shù)恢復回默認值。務請注意,重設所有參數(shù)將會使下次刻度花費比正常情況下長很多時間。如果刻度看上去不正確,或是花時間過長,用戶可以Cancel并返回到存儲好的前一次刻度。
5.3劑量刻度
5.4精略能量刻度
6. 實用
6.2 User菜單
6.3 Administrator菜單
7. 工廠支持
8. 軟件支持
8.2 關于“首行應答者”
8.3 關于“用戶”
9. 技術指標
前級放大器: 類型: 電荷靈敏
輸入: 負電流
ACD(模擬數(shù)字轉換器): 類型: 14位輸送
輸入: 50MHz
脈沖處理: 類型:數(shù)字,梯形脈沖
成峰時間:40ns-5.1μs,工廠設定1.28μs。
增益:數(shù)字,0.25x-16x。
LLD(下電平閾值):全量程0~數(shù)字可調,間距0.006%。
ULD(上電平閾值):全量程0~數(shù)字可調,間距0.006%。
零點偏移:-5%(全量程)~5%(全量程),數(shù)字可調。
譜轉換: 數(shù)據(jù)采集模式:線性—16384道
轉換模式:線性—256,512,1024道
QCC—256,512,1024道(美國5,608,222)
系統(tǒng)控制器:
處理器:PPC405 CPU,50MHz
顯示器:320x240高反差,32000彩色,帶LED背景光
控制:7鍵通用鍵盤
I/O:RJ-45以太網(wǎng)接口,用于連接電腦。
ENP3序列防水連接端口,用于連接電源及其他用途
時鐘:電池支持 時鐘/日歷
電源:機裝電池組,制造廠提供的外接雙模式電源/電池,12W。
內置γ探測器(若有的話):
1.5″x2″NaI探測器,帶組合高壓供電,高壓控制0~1200V,實際運行電壓由探測器特性決定。
高壓(HV)zui大值:200V(高于的運行電壓)。
內置中子探測器(若有的話):
He-3正比探測管,充聚丙烯減速劑。
氣體體積:10.4CC
氣體壓力:20大氣壓
組合高壓供電,成型放大器
組合式高低電平甄別器和中子識別邏輯輸出。
售后服務:
北京華瑞森科技發(fā)展有限公司
北京市通州區(qū)通州工業(yè)開發(fā)區(qū)光華路16號方和正圓寫字樓A座208-210
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