產品特點:
?即插即用
?連同冷卻系統重量不超過8kg
?一體化設計不需要額外維護
應用領域:
| 探測器型號 | 晶體 | 能量范圍 | 能量分辨率 | 標準尺寸 | 標準峰康比 | 光電峰形狀 | ||
| 5.9keV | 122keV | 1.33MeV | ||||||
| 同軸(NIGC) | N型HPGe | 3keV-10MeV | 665-1200eV |
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1.8-2.4keV | 10-75% | 38:1-64:1 | 1.9-2.0 |
| 同軸(IGC) | P型HPGe | 40keV-10MeV |
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800-1200eV | 1.75-2.3keV | 10-100% | 39:1-80:1 | 1.9-2.0 |
| 井型(IGW) | P型HPGe | 5keV-10MeV |
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1200-1400eV | 2.1-2.3keV | 50-170cm3 |
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1.9-2.0 |
| 平板(NIGP) | N型HPGe | 3keV*-1MeV | 370-470eV | 620-950eV |
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1500-3800mm2 |
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<1.9 |
| 平板(IGP) | P型HPGe | 3keV-1MeV | 145-400eV | 480-610eV |
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25-1000mm2 |
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<1.9 |
| 平板(IGX) | P型HPGe | 180eV*-1MeV | 125-138eV |
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10,30mm2 |
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<1.9 |
| 平板(SL) | Si(Li) | 109eV*-60keV | 138-163eV |
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10,30,60mm2 |
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| *可選低能量窗口 | ||||||||
HPGe高純鍺探測器的設計、生產、檢測均嚴格遵循國際、國內多個領域的權威標準,可滿足各類政府采購、行業合規檢測的要求。國際標準方面,符合IEC 61563《輻射防護儀器 用于環境和輻射場所監測的γ譜儀系統》、IEC 61333《核儀器 高純鍺γ射線探測器的特性和測試方法》等國際通用核儀器標準;國內通用標準方面,符合GB/T 13161《高純鍺γ譜儀通用技術條件》、GB/T 7165《氣態排出流放射性活度連續監測設備》、GB/T 14583《環境地表γ輻射劑量率測定規范》等國家標準;行業專屬標準方面,符合DL/T 1077《電力行業核輻射檢測設備技術條件》、HJ 61《環境γ輻射劑量率測量技術規范》、HJ 1128《環境空氣 放射性核素的測定 高純鍺γ能譜法》、EJ/T 1093《核工業高純鍺γ譜儀性能測試方法》等電力、環保、核工業領域的行業標準,所有性能指標均可通過國家級計量機構的校準溯源,滿足各行業合規檢測、政府采購的標準符合性要求。
HPGe高純鍺探測器與NaI閃爍探測器同屬于γ射線探測設備,但在核心性能上存在顯著差異,HPGe的優勢主要體現在三個方面:第一是能量分辨率優勢,NaI閃爍探測器的能量分辨率通常在7%~10%(對鈷-60的1.33MeV特征峰),而HPGe高純鍺探測器的能量分辨率可達到0.13%及以下,比NaI探測器高一個數量級,可精準區分能量差極小的重疊特征峰,比如可清晰分離鋇-133的356keV峰和銫-137的364keV峰,而NaI探測器無法區分這類能量接近的特征峰,在復雜核素混合場景下不會出現核素誤識別的問題;第二是探測下限優勢,HPGe的峰康比可達60:1以上,遠高于NaI探測器的20:1的水平,康普頓平臺的干擾更小,對低活度核素的探測靈敏度更高,適合低水平環境輻射、痕量放射性核素的檢測場景,探測下限比NaI探測器低2~3個數量級;第三是能量線性優勢,HPGe探測器在3keV~10MeV范圍內的能量線性偏差小于0.1%,不需要進行分段線性校正,定量檢測的精度遠高于NaI探測器,適合高精度核素定量分析的應用場景。
HPGe(高純鍺)探測器是一類以高純度鍺單晶為敏感介質的高端電離輻射探測設備,核心功能是對γ射線、X射線進行高精度能譜測量、核素定性識別與活度定量分析。其工作原理是入射的電離輻射在高純鍺晶體中沉積能量,產生與沉積能量成正比的電子-空穴對,在外加反向偏壓的作用下,載流子被兩端電極快速收集形成電脈沖,脈沖幅度與輻射沉積能量呈嚴格線性對應關系,通過后端多道脈沖幅度分析器對脈沖信號進行統計分類,即可得到被測輻射的能譜分布,進而完成核素種類識別、活度濃度計算等檢測任務。目前主流HPGe高純鍺探測器分為同軸型、平面型兩大類,同軸型探測器晶體體積最大可達數百立方厘米,適合中高能γ射線的高效率探測,平面型探測器超薄的耗盡層結構適合低能X射線的高分辨率測量,兩類產品均可適配實驗室離線檢測、現場移動檢測、在線連續監測等多種使用模式,滿足不同場景的輻射檢測需求。
HPGe高純鍺探測器的后端數據系統具備高度的兼容性,可適配各類B端企業、G端政務平臺的系統對接需求。通用協議方面,支持Modbus RTU、Modbus TCP、TCP/IP、MQTT等工業通用數據傳輸協議,可直接對接各類工業SCADA系統、企業生產管控系統、環保在線監測平臺、核安全管控平臺等成熟系統,不需要額外進行大規模的協議適配開發;數據格式方面,可輸出原始脈沖幅度譜數據、核素識別結果、活度濃度計算結果、設備運行狀態參數四類數據,原始譜數據可兼容ORTEC、CANBERRA等主流核儀器廠商的譜分析軟件格式,核素識別和活度計算結果可按照用戶需求自定義導出為CSV、XML、JSON等通用格式,滿足后續數據分析、存檔、上報的需求;針對政務平臺對接需求,可按照生態環境部、核安全局、國家能源局等部門的在線監測數據傳輸規范定制數據上報格式,直接對接政府部門的輻射監測大數據平臺,滿足G端用戶的系統對接要求;此外還支持SDK開發包開放,可根據用戶的個性化需求進行功能定制開發,適配不同行業的專屬系統架構。
HPGe高純鍺探測器是環保領域輻射監測的核心設備,可支撐多類輻射監測場景的精準檢測需求。在環境輻射質量監測場景中,布設在輻射環境自動監測站的HPGe探測器可24小時連續監測大氣中的γ輻射能譜,可識別出活度濃度低至1μBq/m3的人工放射性核素,為全國輻射環境質量評估、核與輻射事故預警提供連續的數據支撐,相比傳統的劑量率監測設備,可在劑量率出現明顯異常前識別出人工核素的異常升高,大幅提升預警靈敏度;在監督性監測場景中,環保執法人員可使用便攜式HPGe探測器對核設施、涉源單位周邊的土壤、水體、植被樣品進行現場檢測,快速識別是否存在非法排放的放射性核素,檢測結果可直接作為行政執法的依據;在核與輻射應急場景中,HPGe探測器可在事故現場快速識別放射性核素種類、定量計算活度濃度,為應急處置方案的制定、受污染區域的劃定、公眾防護措施的制定提供精準的數據支撐,相比其他類型的探測器,可大幅降低應急檢測的誤差,提升應急處置的效率。
HPGe高純鍺探測器的應用覆蓋核工業、環保、電力、水務、軌道交通、公共安全等多個行業。核工業領域主要應用于核燃料循環環節的核材料豐度檢測、核設施運行的輻射水平監測、核退役工程的放射性廢物分類篩查、核實驗室的樣品核素分析等場景;環保領域主要應用于輻射環境質量自動監測站的連續γ能譜監測、危廢處理廠的排放廢氣/廢渣放射性檢測、核與輻射應急事件的現場快速篩查、生態環境部門的輻射監督性監測等場景;電力行業主要應用于核電廠周邊輸電線路的輻射環境監測、輻照交聯電纜的輻照劑量均勻性檢測、換流站/變電站的電離輻射水平監測等場景;水務領域主要應用于飲用水源地、地表水、市政供水的放射性核素篩查、工業廢水排放的放射性指標檢測等場景;軌道交通領域主要應用于高鐵/地鐵站點的行包放射性安檢、口岸出入境貨物的放射性物質排查等場景,可覆蓋從低水平環境輻射到高強度工業輻射的全量程檢測需求。
使用HPGe高純鍺探測器開展檢測時,需遵循三類核心要求以保障檢測結果的準確性:第一是刻度校準要求,首次使用前或更換使用場景、移動設備位置后,需進行能量刻度和效率刻度,能量刻度需使用多能量核素混合標準源,覆蓋實際檢測的能量范圍,效率刻度需使用與待測樣品幾何形狀、密度、基質一致的標準源,刻度源需溯源到國家計量基準,刻度完成后需定期進行期間核查,核查頻率不低于每季度1次;第二是設備運行要求,液氮制冷型探測器需保證制冷溫度持續維持在80K以下,禁止在未降溫的狀態下給探測器加高壓,也禁止在制冷失效、晶體溫度回升的狀態下暴露在強輻射環境中,避免鍺晶體出現永久性輻射損傷,設備運行環境需避開100V/m以上的強電磁干擾源,避免信號受到干擾出現能譜畸變;第三是檢測操作要求,待測樣品的擺放位置需與效率刻度時標準源的擺放位置完全一致,樣品與探測器之間的屏蔽結構、幾何距離不得隨意更改,對于活度較高的樣品需適當延長測量時間,降低統計誤差,測量過程中需記錄環境溫度、濕度、氣壓等參數,用于后續檢測結果的校正。
HPGe高純鍺探測器的核心技術參數涵蓋探測性能、適配性兩大維度,探測性能參數方面,能量分辨率是核心指標,主流產品對鈷-60核素1.33MeV特征γ峰的能量分辨率可達到1.8keV及以下,對銪-152核素122keV特征峰的能量分辨率可達到0.8keV及以下,遠高于常規閃爍探測器的分辨率水平,可精準區分能量差極小的重疊特征峰;能量響應范圍覆蓋3keV~10MeV,可適配從低能X射線到中高能γ射線的全波段探測需求;相對探測效率范圍覆蓋10%~150%可選,可根據檢測需求匹配不同晶體體積的產品;峰康比≥60:1,可大幅降低康普頓平臺對低活度核素特征峰的干擾,降低探測下限。適配性參數方面,工作溫度要求為77K及以下,可匹配液氮制冷、斯特林機電制冷兩類制冷方案;輸出信號幅值范圍為0~10V,可適配主流多道脈沖幅度分析器;設備供電支持220V交流電、24V直流電兩類供電模式,可適配實驗室、現場、在線等不同使用場景的供電條件。
HPGe高純鍺探測器是核工業領域輻射檢測的核心設備,可支撐核工業全產業鏈的輻射安全管控需求。在核燃料生產環節,可對鈾濃縮產品的鈾-235豐度進行精準定量分析,誤差可控制在0.1%以內,保障核燃料產品的質量符合設計要求;在核反應堆運行環節,可對一回路冷卻劑、廢氣排出流的放射性核素組成進行連續在線監測,快速識別反應堆燃料元件破損、冷卻劑泄漏等異常工況,為反應堆的安全運行提供數據支撐;在核設施退役環節,可對拆解產生的固體廢物、土壤、建筑垃圾的放射性核素活度進行快速檢測,按照活度水平完成廢物分類,大幅提升退役工程的作業效率;在核材料管制環節,可對未知放射性物質的核素種類進行精準識別,快速區分民用核材料、涉核違禁品,為核材料的安全管控提供技術支撐。其優異的能量分辨率和核素識別能力,可應對核工業場景下復雜核素混合、活度跨度大的檢測需求,是核工業輻射檢測體系中不可或缺的核心設備。
HPGe高純鍺探測器是水務領域放射性指標檢測的核心設備,可覆蓋從水源地到供水終端的全流程放射性管控需求。在飲用水源地監測場景中,可對采集的水樣進行濃縮處理后開展γ能譜分析,可識別出水中活度濃度低至0.01Bq/L的人工放射性核素,檢測指標覆蓋銫-137、鍶-90、碘-131、鈷-60等數十種常見放射性核素,檢測精度符合GB 5749《生活飲用水衛生標準》中對放射性指標的檢測要求,保障飲用水源地的放射性水平符合安全標準;在市政供水檢測場景中,可對自來水廠出廠水、管網末梢水的放射性水平進行定期檢測,及時發現供水系統的放射性污染風險;在工業廢水排放監測場景中,可對涉核企業、輻照加工企業的排放廢水進行放射性檢測,確保排放廢水的放射性活度濃度符合GB 8978《污水綜合排放標準》的要求,避免放射性物質進入自然水環境。相比其他類型的輻射檢測設備,HPGe高純鍺探測器的核素識別能力更強、定量精度更高,可有效避免誤判、漏判問題,為水務系統的放射性安全管控提供可靠的技術支撐。