Analisador de Contaminação Radioativa

Dados técnicos

Características

• Teste 100% infalível para identificar RaC em alimentos embalados (colocados diretamente em recipientes de amostra,;
• como carne, peixe, leite, laticínios, óleos vegetais, pães e minerais etc.) e também em alimentos;
• em forma líquida ou sólida colocados em recipientes marinelli.;
• O sistema pode detectar níveis muito baixos de contaminação de até 0,05 Bq/g.;
• Sistema eletrônico compacto de última geração composto por 1K MCA (interface USB).;
• Utiliza detector de cintilação NaI (3″x3″) ou (4″x4″) para análise de amostras.;
• Acessório opcional: Copo Marinelli/1 L para armazenar alimentos para análise..

Analisador de Contaminação Radioativa (RaC) RA1006A: O RA100A é um instrumento de laboratório. Ele mede a Contaminação Radioativa (RaC) em amostras de alimentos, como carne, peixe, leite e laticínios, como chocolate, óleos comestíveis, minerais, etc. É altamente recomendado para laboratórios de radioanálise. Em um cenário de acidente por desastre nuclear, evento NBC ou acidente crítico em um ciclo de combustível nuclear ou emergência radiológica, torna-se necessário verificar a contaminação radioativa dentro e ao redor do acidente ou evento nuclear. Pode ser necessário medir a RaC em alimentos embalados, como carne, peixe, leite, laticínios, vegetais, pães e outras commodities, incluindo minerais, etc.

É sabido que o iodo radioativo e o césio são subprodutos de reatores nucleares que, em caso de um grande desastre/acidente nuclear, liberam contaminação radioativa na atmosfera. Enquanto o iodo-131 tem uma meia-vida radioativa de 8 dias, a meia-vida do césio-137 é de cerca de 30 anos. A verificação da contaminação por Cs137 e I131 torna-se ainda mais importante por conta disso.

Este sistema fornece detalhes isotópicos, além da quantificação da contaminação radioativa presente nos alimentos. O sistema possui diversos recursos avançados de processamento e análise de dados, incluindo aquisição de espectro, impressão, plotagem, seleção de ROIs (5 ROIs), suavização, expansão de escala vertical e horizontal, etc. O software é de fácil utilização.

A configuração do sistema consiste em MINIM BIN com fonte de alimentação (MB403), alta tensão (HV502), amplificador linear (LA520) ou amplificador de espectroscopia (SA524) e MCA de 8K, detector de cintilação NaI de 3”x3” ou 4”x4” com blindagem de chumbo de 50/60 mm, sistema de computador pessoal, software para aquisição de dados isotópicos e software de geração de relatórios de contaminação.

Especificações

MINIBIN E FONTE DE ALIMENTAÇÃO MB 403: Acomoda SEIS / OITO módulos de bits individuais ou uma combinação de múltiplas larguras com conectores Amphenol. O Minim bin foi projetado principalmente com o objetivo de conservar o espaço na bancada e obter uma economia significativa no custo dos sistemas baseados em Minim bin. A fiação em barramento é fornecida aos conectores de energia para distribuir +/- 12 V e +/- 24 V. Um painel de controle com chave liga/desliga e tomadas de teste de baixa tensão são fornecidos na extremidade direita do mini-bin.

Dimensões mínimas do compartimento: 11,75″ de largura x 11,00 de profundidade (até os conectores) x 8,75″ de altura.

Fonte de alimentação: É um módulo de dois bits e meio ou um gabinete compacto tipo caixa instalado na parte traseira deste compartimento, que gera tensões CC altamente reguladas.

Entrada: (230 V + 10%) CA, 50 Hz.

Saída CC: +12 V a 1,5 A, -12 V a 1,5 A, +24 V a 0,75 A, -24 V a 0,75 A e potência máxima de 72 watts.

Regulamentação: Melhor que +/- 0,1%.

Ruído e ondulação: menos de 3 mV

Estabilidade: + 0,5% após 24 horas de aquecimento em temperatura ambiente, de carga e de linha constantes.

Unidade de alta tensão (HV 501):

• Tensão de saída variável continuamente de 0 V a 1500 volts.;
• Corrente de saída (máx.) 1mA.;
• Regulamentações de carga e linha: melhor que 0,5% da escala completa.;
• Proteções indefinidas contra sobrecarga e curto-circuito e autorrecuperação.;
• Ondulação de saída menor que 20 mV.;
• Dimensões: Módulo de um / dois bits..

Amplificador linear

Especificações

Polaridade de entrada: Positiva ou Negativa

Impedância de entrada: 93 ohms.

Ganho total: típico 600 +/-10% com constante de tempo de 1 microssegundo.

Ajuste de ganho: controlado por três controles de ganho. Precisão: +/-10% a. Atenuador de entrada: fatores de atenuação x 2,5 e x 1

b. Ganho grosso: 0,2, 0,5, 1, 2, 3, 5 e 8 por chave rotativa

c. Ganho fino: aproximadamente ajustável por um heliponto de dez voltas e um botão/dial de precisão.

Saída CC: +12 V a 1,5 A, -12 V a 1,5 A, +24 V a 0,75 A, -24 V a 0,75 A e potência máxima de 72 watts.

Modelagem de pulso: Diferenciação e integração de constantes de tempo RC variáveis ​​de 0,1 microssegundo a 5 microssegundos em sequência de 0,5, 1, 2, 3, 6, 10 com provisão de integração de comutação IN/OUT

Tempo de subida do amplificador: melhor que 100 nano segundos sem integração e constante de diferenciação de 0,1 microssegundo.

Saída: 0 a 8 V positivo, 12 V máximo unipolar.

Impedância de saída: aproximadamente 93 ohms.

Ruído do amplificador: Ruído de entrada equivalente a 10 microvolts rms típico em ganho máximo e 1 microssegundo de integração e diferenciação.

Linearidade: A não linearidade integral é menor que 0,15% de 200 mV a 8 mV a uma constante de tempo de 1 microssegundo, integração IN.

Requisitos de energia: +24 V a 45 mA

• -24 V a 40 mA;
• +12 V a 20 mA;
• -12 V a 5 mA..

Dimensões: Módulo padrão de duas larguras

Estabilidade de temperatura: 0,01% por grau centígrado.

Conector do módulo: Conector Amphenol tipo 26-159-24P-H (tipo 24 pinos) por padrão ou padrão NIM, conforme especificações AEC TID 20893 (Rev) Tipo AMP 204186-5.

Amplificador de espectroscopia

Especificações

Faixa de ganho: continuamente variável de X4 a X1500

Modelagem de pulso: quase gaussiana e quase triangular.

Tempo de modelagem: 0,5, 1, 2, 3, 6 e 10 μs.

Ruído de entrada: 5 mv rms com tempo de modelagem de 3 μs.

Sobrecarga: recupera até 2% da linha de base em um tempo de modelagem de 15x a partir de uma sobrecarga de x200.

Não linearidade integral: < 0,05% de 0 a 10 V.

Caminhada de cruzamento: a caminhada de cruzamento zero bipolar é < ± 3 ns na faixa dinâmica de 50:1.

B. Controles:

GANHO FINO O potenciômetro de precisão de 10 voltas no painel frontal fornece um fator de ganho continuamente ajustável de 0,5 a 1,5.

GANHO GROSSO: O interruptor de seis posições do painel frontal seleciona fatores de ganho de X20, X50, X100, X200, X500 e X1000.

PZ: Ajuste do cancelamento do PZ usando um potenciômetro de 20 voltas no painel frontal.

POS/NEG: Chave seletora no painel frontal para selecionar polaridade de entrada positiva ou negativa para sinais.

ATN: Uma chave seletora no painel frontal seleciona um fator de atenuação de entrada de X1 ou X2,5

Moldagem: Interruptor de seis posições no painel frontal para selecionar tempos de moldagem de 0,5, 1, 2, 3, 6 e 10 μs.

TRI/GAUSS: Chave seletora no painel frontal para selecionar formato de saída unipolar quase gaussiano ou quase triangular.

BAL: Ajuste para corresponder os ganhos das entradas de referência normal e diferencial para rejeição máxima de ruído em modo comum no modo DIFF usando um potenciômetro de 20 voltas no painel frontal.

LIM: Um botão de pressão no painel frontal para evitar sobrecarga na entrada do osciloscópio, permitindo assim a observação da linha de base em faixas sensíveis do osciloscópio.

Escudo de chumbo:

Esta blindagem de chumbo foi projetada para proteger detectores de cintilação de NaI de 3”x3” / 4”x4”, da marca NUCLEONIX. É composta por anéis interligados com placas inferior e superior. O anel inferior possui uma pequena abertura para que os cabos da base do pré-amplificador do detector de cintilação possam ser retirados para conexão ao sistema de contagem do espectrômetro de raios gama. O interior da blindagem de chumbo é revestido com alumínio para minimizar a dispersão. Com 75 mm de espessura, acomoda detectores de cintilação de 3”, incluindo amostras de 3”, ou 100 mm para acomodar detectores de NaI de 4”x4”, com revestimento interno de 2 mm de cádmio e 1 mm de cobre.

Copo marinelli:

Recipiente de amostra com geometria de referência, adequado para amostras sólidas ou líquidas, encaixa-se na blindagem do cintilador. A estrutura circular ao redor do cristal do cintilador permite alta probabilidade de detecção. Em conjunto com a blindagem, permite a medição de amostras de baixa atividade. Este béquer desliza sobre o cristal e pousa sobre ele.

Analisador multicanal (8K MCA):

O Analisador Multicanal (MCA) é uma parte importante do sistema de espectroscopia nuclear. O principal requisito do MCA é a análise da altura do pulso nuclear em espectroscopia de energia. O USB-MCA apresentado aqui incorpora tecnologias de ponta como FPGA, interface de barramento USB e eletrônica analógica de precisão para atender aos rigorosos requisitos de sistema em espectroscopia de pulso nuclear. A resolução suportada pelo USB-MCA varia de 256 canais a 8K canais selecionáveis ​​via software, tornando-o adequado para todas as aplicações de espectroscopia, desde sistemas de baixa resolução (por exemplo, NaI-PMT) até sistemas de alta resolução (por exemplo, HP-Ge).

A interface de barramento USB do MCA oferece excelente conectividade com a maioria dos novos PCs e laptops. O software ANUSPECT fornecido com o USB-MCA integra-se perfeitamente ao hardware, apresentando uma gama de funções padrão necessárias para análise e aquisição.

Recursos de hardware:

• Resolução MCA: canais 256, 512, 1K, 2K, 4K e 8K.;
• Memória Spectrum: SRAM de porta única de 128 K bytes.;
• Contagens máximas/canal: 31 bits (contagens de 2 Giga).;
• Tempo de processamento de pulso: 7 μs, incluindo tempo de conversão ADC de 5 μs.;
• Rejeição de acumulação: entrada TTL alta ativa do amplificador de espectroscopia.;
• DNL: + 1% para resolução 1K.;
• INL: + 0,05% FS para resolução 1K.;
• Entrada MCA: canal único, 0 a +10 volts.;
• Requisitos de energia: 5 V, ~ 500 mA diretamente via cabo USB (não requer fonte de alimentação externa);
• Recursos do software:;
• Os recursos importantes do software incluem * exibição do espectro em duas janelas * seleção de marcadores (dois) para detecção de ROI e agrupamento dos picos de interesse,;
• seleção de múltiplas ROIs, exclusão de ROIs etc..

Manipulação de arquivos: envolve armazenamento e carregamento do Spectrum completo.

Imprimir/Salvar: relatório de pico, relatório de atividade, relatório de ROI.

Aquisição: Com opção de pausa.

Apagar: Apagar espectro da memória.

Análise de espectro: encontrar pico, calibração de forma, calibração de energia, calibração de forma, calibração de eficiência, cálculo de atividade, etc.

Opção de ROI fornecida: Inserir e Excluir.

Escala: O eixo X pode ser escolhido como número do canal (ou eixo de energia (em Kev) e o eixo Y tem alcance de 256 a 64M em passos binários com opção de escala automática. A escala Y pode ser linear ou logarítmica (LD, ULD) e a linha de base é selecionável na biblioteca de isótopos integrada para seleção e correspondência de isótopos.

Estudos de caso

Dados de medição típicos [usando espectrômetro multicanal de cintilação NaI (Tl) de 3″x3″]

Espectros de amostras de fundo e alimentos:

Análise dos dados:

Os espectros das amostras de fundo e de alimentos são adquiridos por um período de 3.000 segundos.

Em comparação com o espectro de fundo, não foram observados picos adicionais nos espectros das amostras de alimentos. Além disso, as contagens totais (integrais) de todas as amostras de alimentos foram menores que as contagens totais (integrais) do fundo. Isso ocorre porque, quando o detector é coberto com as amostras de alimentos, parte do fundo que deveria atingir o detector é absorvido pelas amostras de alimentos, resultando na redução das contagens totais (integrais). A quantidade de redução nas contagens totais (integrais) depende da densidade das amostras de alimentos.

Com base no exposto, podemos concluir que as amostras de alimentos estão livres de contaminação radioativa.