八路Alpha Ensemble谱仪

低本底总α/β计数器

实验室alpha谱仪：Alpha Ensemble

1、alpha谱仪的工作原理：



α 粒子带正电荷，由两粒带正电荷的质子和两粒中性的中子组成，相等于一个氦原子核，其能量范围在3 至8MeV。由于带正电荷，它会受电磁场影响。在自然界内大部份的重元素(原子序数为82 或以上)都会在衰变时释放它，例如铀和镭。由于α 粒子的体积比较大，又带两个正电荷，很容易就可以电离其他物质。因此，它的能量亦散失得较快，穿透能力在众多电离辐射中是最弱的，在空气中的射程仅为几个厘米。人类的皮肤或一张纸已能隔阻α 粒子。
Alpha 谱仪是基于特征能量的α 粒子对半导体材料（Si）原子发生的电离作用而产生信号，经放大器与多道分析器处理后获得各不同能量粒子的能谱图。由于其弱的穿透能力，需要采用消解、分离、电镀等化学方法进行样品前处理而形成面源，并需要为测量创造真空条件。
Alpha 能谱测量技术与仪器已在世界范围内广泛应用于环境与卫生评价（如氡钍气溶胶测量、食品检验、人体健康等）、资源勘查（铀矿、石油、天然气等）和地质构造勘查（如地下水资源、地质沉陷等）等领域。
评价Alpha 谱仪的主要指标有：探测效率、能量分辨率、本底与稳定性等。
相对实验室高纯锗伽马谱仪，Alpha 谱仪要获得准确的测量结果存在客观的不利条件：
1，其分辨率不及高纯锗谱仪而诸多核素具有非常邻近的能量峰。通常由离子交换或萃取等化学方法预先对不同元素离子进行预分离而解决。
2，如何保证复杂的化学流程中操作的重现性，通常加入标准物质作为示踪剂，以示踪剂的回收率作为修正。


2、Alpha Suite单路至八路alpha谱仪：

ORTEC在alpha谱仪上采用超低本底和PIPS工艺（表面钝化、离子注入、可擦洗）硅探测器，同时真空舱室也为超低本底材料。面积上提供300、450、490、600、900和1200平方毫米的选择，有效耗尽层100μm。关于Ultra-AS探测器的详细信息。

结构特性与性能 指标：
探测器的面积可选300 mm²至1200 mm²；样品直径可从13mm至51mm。探测器与被测样品之间有10档距离可选，相邻两档之间的距离差为4mm, 最大距离可达44mm。
完全数字化且每路完全独立的MCA，一切参数由计算机控制。（Alpha Aria由外面板控制真空）
真空计：范围10mTorr到20Torr。
探测器偏压：范围0±100V, 大小和正负极性可调节。漏电流检测器：范围0到10,000nA，显示分辨率3nA。
脉冲产生器；范围0到10Mev，稳定性<50ppm/oC，脉冲的幅度可调。
数字化MCA：通过软件可设置系统转换增益(道数)为256、512、1024、 2048或者4096道，细调增益为0.25到1；增益稳定性: ≤150ppm/oC；每个事件的转换时间(死时间)：<2 μs。
数字化稳谱、ADC的零点(ZERO)和下阈(LLD)均由计算机调节设置。谱仪的探测器偏压、漏电流均可在软件相关界面上以数字和图形显示出来。
输入电源：120/240 V ac, 50/60 Hz输入功率50W。
通讯：USB2.0接口。每一个Alpha Ensemble提供一条电缆给PC。
应用软件：MAESTRO-32 或 AlphaVision
Ensemble-8尺寸：48.5cm W× 49.2cm D × 27.2cm H；净重：26.6 kg；
工作条件: 温度0oC到50oC, 相对湿度 ≤ 95%。
分辨率与本底：基于使用450mm² ULTRA-AS探测器和高质量的²⁴¹Am点源，能量分辨率(FWHM):≤20KeV (探测器到源的距离等于探测器的直径)，探测器效率: ≥25% (探测器到源的距离小于10mm)，本底：在3MeV以上, 每小时计数≤1。

另几款探测器的分辨率（@5.486MeV）：
ENUS-490（FWHM）≤ 22keV； ENUS-600（FWHM）≤ 24keV；
ENUS-900（FWHM）≤ 29keV； ENUS-1200（FWHM）≤ 37keV。
所有型号的alpha 谱仪均可选择反冲YZ保护及配套样品盘选项。

3、AlphaVision谱分析软件包

AlphaVision 是ORTEC 旗舰级的Alpha 解谱程序，可以wan美的运行于64 位的Window XP 与Windows 7 系统下。其完整的包括了硬件控制、参数设置、刻度、谱获取、分析报告、、数据库管理及质量保证等功能。同一软件界面下最多可以控制128 路Alpha 谱仪系统。

其以下特征尤其适合于拥有相当数量Alpha Suite 的用户：
1. 核素库编辑：AlphaVision 包含了所有Alpha 核素的数据信息，用户可以根据需要随时调用。
2. 编辑感兴趣区：用户可以手动和自动选取感兴趣核素的能量范围，一次设定，多次重复调用。
3. 示踪剂设置：用户可以针对不同核素设置不同的示踪剂，用于跟踪样品收集效率，降低系统误差。提高测量数据的准确度。
4. 能量和效率刻度：以数据库文件格式来设置刻度信息，可以多次调用。
5. LCS 设置：用于实验室控制管理，追踪系统的长时间稳定性。
6. 批处理：AlphaVision 可以批量处理样品测量。
7. QA 控制：以用户设置的周期测量系统本底，并以内置脉冲发生器检验探头和电子学的稳定性。
8. 报告：用户可以选择WORD、PDF、TXT 等格式定制其报告。