伽马井型计数器是一种高精度、高灵敏度的伽马射线放射性活度测量仪器,广泛应用于核医学、生物学、环境监测及科学研究等领域。其核心优势在于独t的井型结构设计,该结构通过增大探测器对样品的立体接收角(通常超过180°),显著提升了探测效率,部分型号在特定条件下可达80%以上,尤其适合低活度样品的精准测量。
该仪器通常采用NaI(Tl)晶体作为探测器,这种材料对伽马射线的能量分辨率可达7%左右(以137Cs 662keV射线为参考),能有效区分不同能量的射线。为减少外界干扰,设备配备多层屏蔽措施,主屏蔽层采用铅材料,厚度一般不小于30mm,可有效吸收散射伽马射线,将本底计数降低至20cps以下,确保测量准确性。部分高型号还提供可选的辅助屏蔽,进一步增强抗干扰能力。
一、安装前准备
场地选择与要求:
平整稳固:放置仪器的实验台或地面必须平整、坚固,能承受设备重量(通常较重,尤其含铅屏蔽层)。
远离干扰源:避免靠近强电磁场(如大型电机、变压器)、振动源(如离心机、泵)和高温、高湿环境。
通风良好:确保设备散热良好,周围留有足够空间(建议≥30cm)用于散热和维护。
电源要求:检查电源电压(通常为220V±10%)、频率(50Hz)是否符合设备要求,建议使用稳压电源或UPS,避免电压波动影响探测器性能。
安全防护:
辐射安全:安装区域应划定为辐射控制区,配备辐射警示标志。
人员防护:操作人员应穿戴防护服、佩戴个人剂量计,尽量减少与探测器直接接触时间(尤其高纯锗探测器需避免热冲击)。
防静电:操作电子部件时佩戴防静电手环。
工具与材料:
水平仪、扳手、螺丝刀、万用表、电缆(电源线、信号线、HV线)、铅砖(可选,用于额外屏蔽)、标准源(用于后续校准)。
二、设备搬运与就位
安全搬运:
使用叉车或专业搬运工具,严禁倾斜、倒置或剧烈震动,尤其高纯锗探测器内部为真空结构,震动可能导致晶体损坏。
保持设备直立运输,遵循“此面向上”标识。
放置到位:
将仪器小心放置在预定位置,确保底部平稳接触台面。
使用水平仪调整设备底部的可调支脚,使仪器处于水平状态,防止样品架卡滞或测量偏差。
三、探测器与井腔安装
检查井腔:
打开防护盖,检查井腔内部是否清洁、无异物。
确认样品架(样品托盘)活动顺畅。
连接探测器(如为分体式):
某些型号探测器与电子学单元分离。连接高压(HV)电缆和信号输出电缆时,确保插头方向正确,锁紧到位。
注意:高纯锗探测器通常为液氮制冷或电制冷,需按要求连接制冷系统(如杜瓦瓶、压缩机)。
四、电气连接
电源连接:
将电源线接入符合要求的插座,先不开启电源。
信号连接:
将探测器输出信号线连接到多道分析器(MCA)或数据采集系统。
连接高压电源控制线(如适用)。
接地:
确保仪器外壳良好接地,防止电磁干扰和电击风险。
五、屏蔽与环境优化(可选但推荐)
铅屏蔽:
仪器本身通常内置铅屏蔽层,如需更高本底抑制,可在周围加装额外铅砖,形成“铅室”环境。
本底测量:
在无样品情况下,运行仪器测量环境本底辐射水平,用于后续样品测量的本底扣除。
六、开机与初步测试
开机顺序:
先开启外部设备(如MCA、计算机)。
再开启伽马计数器主机电源。
对于高纯锗探测器,需等待制冷系统达到工作温度(液氮约2-3小时,电制冷约数小时)后才能加高压。
系统自检:
观察面板指示灯、显示屏是否正常,有无错误代码。
功能测试:
放入低活度标准源(如¹³⁷Cs或⁶⁰Co),运行测量程序,检查能否正常计数、能谱是否清晰。
验证软件能否正常通信和采集数据。
七、校准与验证
能量校准:使用已知能量的标准源对系统进行能量刻度。
效率校准:根据不同样品几何形状(如试管、烧杯)和能量进行探测效率校准。
分辨率测试:检查探测器的能量分辨率是否符合出厂指标。
