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F19 RG-2000反宇宙射线HPGe γ能谱仪
简 介
RG-2000反宇宙射线HPGeγ能谱仪是主要由高纯锗（HPGe）探测器系统和反符合铅屏蔽系统组成的复合型低本底γ能谱测量系统。其核心目标是极大限度地降低宇宙射线和环境本底对测量结果的干扰，从而实现对极微量放射性核素的超高灵敏度分析。
系统组成
1-HPGe探测器；2-铜内衬；3-内层铅室；4-镉片；5-塑料闪烁体；6-外层铅室；7-前置放大器；8-制冷系统；9-电子学系统；10-上位机及软件
技术指标
| 反宇宙射线高纯锗γ能谱仪及制冷 | |
| 探测器类型 | 优化宽能P型高纯锗探测器 |
| 能量响应范围 | 3keV~10MeV |
| 晶体尺寸 | 直径≥78mm，长度82mm |
| 相对探测效率 | 100% |
| 探测器封装 | 一体化低本底全碳纤维封装 |
| 能量分辨率 | ≤1.0keV@5.9keV（Fe-55）；≤1.1keV@122keV（Fe-55）；＜2.2keV@1332keV（Co-60） |
| 峰康比 | ＞90:1 |
| 峰形参数 | FW0.1M/FWHM≤1.9；FW.02M/FWHM≤3.0 |
| 冷指结构 | HJ型冷指，前置放大器与探测器分离，位于超低本底铅室外部；前放远置设计； |
| 冷指 | 配套低本底HJ型冷指 |
| 制冷方式 | 采用30L液氮罐制冷方式 |
| 双通道ATLAS一体化多道分析器 | |
| 硬件特点 | 支持连接多种类型的能谱型探测器，如HPGe、NaI、LaBr3、Cd(Zn)Te等探测器； 输入信号可正可负，支持RC反馈型前放和TRP复位型前放； 自动极零，自动最优化触发阈值、相位叠加； 噪声抑制水平软件可调，门控基线恢复类型软件可调； 集成2路DB9前放供电接口、8路程控高压供电接口和1路+13V/0.5A直流供电接口； 4路程控±500V~±5KV高压软件可调，4路程控±200V~±2KV高压软件可调； 内置虚拟示波器，可支持4路以上信号同时显示，操作界面简单明了； 集成数字化门控端口、输出及输入端口，上位机软件可设置GATE延迟与展宽、输出模式及输出的延迟与展宽、符合延迟与展宽，能够查看符合计数率，可方便组建数字化符合/反符合(反康/反宇宙)系统； 支持双能谱显示，原始谱/符合谱/反符合谱任意选择显示； 支持连续模式和LIST模式数据传输； 预留同步接口，支持多路谱仪或双通道谱仪之间同步功能；接外部时钟同步输入，可组建阵列测量系统； 具备设备断电后参数设置保持与能谱测量数据保持的能力； |
| 增益 | 八档粗增益软件可调，最大粗增益倍数x128，0.5~1.2细增益软件可调 |
| 成形时间 | 成形时间软件可调，上升时间：0.8us~24us，平顶时间：0.1~2.4us |
| 道址范围 | 512、1024、2048、4096、8192、16384、32768、65536道软件可调 |
| 计数通过率 | 100Kcps |
| 非线性 | 积分非线性：<±0.025%，微分非线性：<±1% |
| 稳定性 | 长时间工作稳定可靠，72小时零点漂移小于1道，72小时增益不稳定性小于千分之二 |
| 温度系数 | 零点温度系数：小于0.2道/℃；增益温度系数：小于0.1% /℃ |
| 通讯方式 | USB3.0/网口/WiFi，支持通讯接口热插拔，数据无丢失 |
| 尺寸（长×宽×高） | 46cm x 39cm x 15cm |
| 重量 | 小于15kg |
| 供电 | 220V市电输入 |
| 功耗 | 小于40W |
| 屏蔽铅室 | |
| 总体性能 | 反符合铅屏蔽室从内到外依次由无氧铜内衬、内层铅室（包括超低本底铅、普通铅）、镉片、塑料闪烁体探测器和外层铅室组成，用于降低探测器的本底，提高系统的探测灵敏度。本项目反符合本底：≤0.2cps @ 50keV~2000keV |
| 内层屏蔽铅室 | 内层屏蔽铅室用于降低环境放射性本底，同时屏蔽被测放射性样品中的γ射线不被反符合探测器探测到。为方便安装和运输，内层屏蔽铅环设计成4段。内层屏蔽铅室（包括3内层屏蔽铅环和11盖内层铅屏蔽）厚度90mm，采用低本底铅。为了进一步减小本底，内层屏蔽铅室内侧25mm厚度采用超低本底老铅；内层屏蔽铅室内壁安装6mm无氧铜，用以吸收特征X射线；环境中可能存在热中子，内层屏蔽铅室的外层衬1mm厚的镉吸收片吸收可能产生的热中子 |
| 塑料闪烁体探测器 | 塑料闪烁探测器夹在内层铅室和外层铅室之间，对内层铅室及HPGe探测器做到尽量4π包裹，这样的设计可以最大化的达到反符合的效果。环形塑料闪烁体探测器外形尺寸为外径Φ600×内径Φ400×高550，体积为132升，安装光电倍增管8支。圆形塑料闪烁体探测器（以上示意图中8部分）外形尺寸Φ600×100，体积为28升，安装光电倍增管6支。塑料闪烁探测器信号读出采用光电倍增管+前放管座形式进行读出，读出信号可串联送入双路数字化多道 |
| 外层铅室 | 外层屏蔽铅室的主要作用是给反符合塑料闪烁体探测器提供屏蔽，排除环境γ射线干扰，使塑料闪烁体探测器尽可能只探测到宇宙射线，这样可降低偶然符合概率。为方便安装和运输，外层屏蔽铅环设计成3段。外层屏蔽铅室（包括6外层屏蔽铅环和9盖外层铅屏蔽）厚度100mm，内侧和外侧均安装12mm厚度优质碳素钢板，用于保护、支撑并固定外层铅。本底：在50keV以上低于2.0cps（P型40%效率高纯锗探测器） |
| 电控开门系统 | 由于铅室盖重量较重，铅室开关门采用电机、液压传动、齿轮、导轨等机械结构，实现铅室顶部电控开门系统，具有负荷大、运行平稳、噪音小、调试方便、操作容易等优点。方便用户更换测量样品及探头维护 |
| GammaSense谱分析软件 | |
| 谱仪控制 | 支持多道谱仪控制，包括多道连接、参数设置、控制采集/停止等 |
| 能谱获取 | 支持从多道(道址范围512~65536)获取谱数据，支持多路窗口同时获取 |
| 设置 | 可设置多种停止测量条件，如实时间，活时间，感兴趣区计数等，也可设置自动测量 |
| 自动能量刻度 | 支持对闪烁体或半导体探测器能谱的自动能量刻度，软件自动匹配ROI峰对应的特征能量并完成能量刻度，且能够在无标准源或刻度源存在情况下的实现自动能量刻度；对于测量GB/T 16145-2022中推荐的部分或全部刻度用单能和多能放射源所生成的HPGe能谱，可实现自动能量刻度；支持线性能量刻度和多项式能量刻度，刻度文件可存储或调用 |
| 自动效率刻度 | 软件根据标准源活度信息自动计算每个已核素识别的ROI峰效率值并录入，自动完成效率刻度；支持效率自动计算，刻度曲线实时显示，刻度文件可存储或调用 |
| 峰形参数 | 支持峰形参数实时显示，用户可任意设置1/X高宽 |
| 内置峰型拟合算法 | 可对NaI，LaBr3，CZT，HPGe探测器的任意能谱进行自适应拟合，并实时显示 |
| 重峰解析 | 支持重峰解析功能，可查看重峰的峰信息，包括分辨率，净面积等 |
| 多种标记感兴趣区（ROI）方式 | 支持手动拖动框选标记ROI、双击自动寻单峰标记ROI、设定道址范围标记ROI、自动寻峰标记ROI活度计算时，支持本底扣除、衰变修正、自吸收修正和符合相加修正；同一核素的不同的γ峰，同时考虑分支比、效率刻度因子，通过加权平均计算活度，计算并报告加权平均MDA |
| GammaSense谱分析软件 | |
| 功能 | 支持多种谱文件格式打开与保存；支持自动稳谱功能 支持用户管理，能够建立自定义账户、账户权限管理、记录操作日志等 |
| 核素库 | 内置多种核素库，包括所有同位素库、基本库、工业库、医用库、天然库等，可对库及核素进行添加、修改、删除等操作 内置所有同位素库包含了IAEA核数据库中所有已知放射性同位素(3000多种)发射的所有x/γ能量信息，包含核素、能量、分支比及其不确定度、半衰期及其不确定度、衰变类型、衰变核素和衰变分支比，方便用户查询并编辑自定义库 多种搜索条件可对核素库中数据进行搜索，可对核素、能量单独进行搜索，可对核素与分支比组合搜索，可对能量、分支比和半衰期组合搜索 |
| 能谱分析与报告导出 | 具备全自动分析功能，报告以TXT/EXCEL/PDF文件给出，包含：核素识别，能量信息，计数信息、活度信息等，可方便打印出来 |
| 电脑 | |
| ²ThinkStation K电脑 | i9-14900处理器，16G内存 1TB固态硬盘 23英寸显示屏； 正版windows11操作系统 |
| 打印机 | |
| ²惠普（HP）4004d | 类型：黑白激光 双面打印：自动双面 基础功能：打印 纸张输入容量：0-149页 最大支持幅面：A4 连接方式：USB 打印速度：35+页/分 |
