GammaVision_γ射线谱分析软件

2 GammaVision γ射线谱分析软件 2.1 软件安装 运行GammaVision 安装程序中Disk1的 setup.exe 文件，根据向导提示即可完成软件安装。 其中要注意选择正确的谱仪连接方式，如下图所示。 其中 1“Attach Detector toPC interface card”适用于DSPEC/DSPEC-PLUS 系列、TRUMP卡 等； 2“Attach Detector to printer port”适用于 NOMAD、DART等； 3“serial port”已很少使用，第四项microBASE为 NaI 选用； 4“USB”包括DSPEC-jr 用USB 连接的系列谱仪。 软件成功安装后会提示重启系统。 2.2操作程序描述 2.2.1 开关机顺序 打开仪器的顺序是：打开数字化谱仪电源→数字化谱仪自检→计算机主机→显示器→进入GammaVision 软件→进入MCB→加高压→测量。 关机的顺序是：关闭高压→退出MCB→关闭GammaVision→计算机主机→显示器→关闭数字化谱仪电源 打印机在打印数据时打开，不打印时请关闭。 注：在长时间的测量过程中，计算机可以关闭，但数字化谱仪切勿关闭。 在GammaVision 应用程序操作过程中以下所说的“单击”、“双击”是指用鼠标左键“单击” 或“双击”某个要选准的菜单或按钮。 2.2.2 确认MCB 连接 鼠标指向[开始]菜单中所有程序的GammaVision 32菜单，单击MCB Configuration就启动了连接程序。在屏幕出现“Configure Instruments Version…”，如右图。如果MCB连接成功，则会显示“1input found on 1 systems”，同时弹出下图对话框。 确认无误，单击Renumber All ，单击Close 推出。至此MCB连接已完成。如果上图对话框中没有显示任何内容，说明MCB没有连接上，则需要查找原因或联系ORTEC服务站点。 2.2.3 仪器参数设置 鼠标指向[开始]菜单中所有程序的GammaVision 32菜单，单击GammaVision 进入测量程序。 1) MCB与缓冲器选项中，选择MCB。 2) 单击主菜单中Acquire →MCB properties，弹出如下对话框。 Properties 的界面图 ,包括： 放大器(Amplifier)、 放大器2 Amplifier2（内置虚拟示波器）、 模数转换(ADC)、 数字化稳谱(Stabilizer)、 高压设置(High Voltage)、 说明(About)、 状态(Status)、 预置(Presets)、 最低检测值设置(MDA Preset). Amplifier（Fig.74）  1）放大倍数调节：Gain = Fine （微调）×Coarse (粗调) 此项参数的改变将直接改变峰位在谱图中的位置，一般调整感兴趣的特征峰在能谱中的位置处于全谱的中间偏右位置，避开低能端的噪声本底。比如选择8K 的道数，对感兴趣峰位，如1.33MeV，则可以通过调节此项参数，使得1.33MeV 的峰位位于6000 道左右，同时1.33MeV 与1.17MeV 的峰位相距700至1000道。 2） Baseline Restore (基线恢复) 基线恢复一般选择为自动(Auto)，若测量样品活度非常高，则选择FAST 为宜，反之， 对低活度的样品则选择SLOW。此项设置关机时自动存储。 3）Preamplifier Type (前置放大器类型) 前置放大器的类别有电阻反馈式(Resistor Feedback)和晶体管恢复(Transistor Reset)两种。一般使用的前放类型为电阻反馈式。特殊情况，如高活度样品的测量，探测器一般配备晶体管恢复的前放类型。该类型的探头在出厂配置信息单中会明确出来，如特别标注（—PLUS）。 4）Optimize (优化) 优化指的是软件通过调节信号脉冲的上升和成形时间，在通过率和能量分辨之间找到一个最佳的平衡点。此项操作一般是系统安装时，在正确设置了高压、放大器的放大倍数以及信号输入的极性之后才需进行。该操作执行过程中，需要放置放射源（任意），同时仪器死时间<5% .系统在进行优化过程中会有滴滴的声音出现，当完成时，声音消失。在进行优化时，在Amplifier2 中会发现Rise Time 从0-24变化，Flattop 中的参数也在不断变化，声音停止后，Rise Time 恢复为 12.00 ,同时给出相应的Tilt 和Width 。 注意：对于前置类型为Resistor Feedback 的，做Optimize 就相当于做Amplifier2中的Pole Zero(极零优化)；而对于 Transistor Reset 类型的前放，做完Optimize还需点击Pole Zero ，方法一致。 5）Input Polarity (输入极性) 根据探头类型，高压输入极性不同（参见探头配置信息单）。 Amplifier 2 （专业参数设置包括低频噪声抑制、零死时间校正等数字化处理技术，Fig.75） 1）Rise Time （上升时间） 脉冲上升沿，此数据根据Optimize 或 Pole Zero 后自动获取。一般不轻易进行人为改动。 2）Flattop  (平顶参数) Width (脉冲平顶宽度) 和 Tilt(斜率) 两项数值均由Optimize 或 Pole Zero 后自动获取，一般不轻易进行人为改动。 3）InSight (内置示波器) 通过内置虚拟示波器查看信号成形的信息，参数一般不轻易改动。 4）Pole Zero (极零相消) 参照Optimize 选项进行。 ADC（数模转换提供谱仪道数的选择，Fig.76） 1) Gate （门电路）对于ORTEC 的γ谱仪基本都没有门电路，此项选择 Off .  其它选项：Coincidence 符合  Anticoincidence 反符合。 2) Conversion Gain (全谱道数) 一般选8192 道。 3) Lower Level Disc (下阈) 下阈（起始道数）一般选择为50，以有效的屏蔽低道数的噪音对能谱的整体噪音的影响。 4) Upper Level Disc  (上阈) 上阈（终止道数）一般选择为8191 （针对8192全谱）。 Stabilizer(稳谱，Fig.77) ORTEC 谱仪提供独有的数字化稳谱对放大器的放大倍数（ Gain Stabilization Enabled） 以及 基线的值（ Zero Stabilization Enabled ）提供数字化稳定功能。 谱仪线性很好的情况下，因此很少用到此项,不选。 High Voltage （高压设置，Fig.78） 1）ORTEC 公司的谱仪提供探头实际的高压值（详见探头明细单）。 2）Shutdown ORTEC 公司的谱仪提供独有的高压自锁功能，即一旦探头温度达不到要求，高压将自动闭锁（显示Shutdown），避免探头损伤。Shutdown 选项可选TTL（非ORTEC探头）及ORTEC （ORTEC探头）SMART(ORTEC SMART探头)。通常都选ORTEC 。 About(说明选项提供软件的说明以及对样品描述，Fig.79) 1）Sample 样品测量描述，仅限英文字母。 2）Access 显示探测器是否设置密码。 Read/Write ：没有设置密码 3）Read Only : 已经设置密码 Status (状态提供数字化谱仪中各路信号的工作状态，Fig.80) 注：仅DSPEC jr 系列的谱仪有此选项。可供用户进行简单的仪器工作状态检测。 Presets (让用户预置不确定度、死时间、活时间以及感兴趣区等参数，Fig.81) 注：ROI Peak: 全谱中有一    个感兴趣区域计数达到此值即停止； ROI Integral : 全谱所有感兴趣区域总计数达到此值即停止。 MDA Preset (最低检测限设置，提供对感兴趣的待测核素的最低测量，Fig.82) 注： 用户可以预先设置多个感兴趣峰（ROI）的MDA，系统会在所有MDA满足时自动终止测量，这样免去了用户因不能确定待测样品的大致活度水平而为实时间的设置长短而烦恼。 总结 对于HPGe 探测系统，测量所需的基本参数设置为放大器的放大倍数、前级放大器的类型、高压输入的极性、高压的探头高压的设置以及数模转换器中的道数的选择。做完以上工作就可以用标准点源对仪器进行能量刻度了。 2.2.4 能量刻度 一套新的HPGe 谱仪系统，为了实现实验测量，需要进行能量和效率的刻度，以便正确的识别放射源的核素和计算放射源的活度。 对能量进行刻度是基于谱仪系统中多道分析器的线性放大原理，即道数的高低对应着能量的大小，道数与能量之间的关系是线性的。确定此线性关系，一般需要至少两个已知能量的坐标点，即在能量和道数的坐标系中，标定出两点，进而确定通过此两点的直线，这个步骤就称为高纯锗谱仪的能量刻度。进行了能量刻度之后，系统分析软件会保存此结果，把初步测量得到的道数转换成能量，进而得到射线的信息。 完成系统的能量刻度之后，一般而言，在外部实验条件没有发生非常大的变化以及采集的能谱没有异常失真时，不需要重复进行刻度。 1) 打开GammaVision 能谱获取软件，选择MCB。 2) 调整峰位，据前文所述，将Properties 内的参数设置好后，放入标准的Co-60点源，即可获取图谱。注意：我们要求Co-60 1.33 的峰位在6000道左右， 1.33-MeV和1.17-MeV 两个峰相距800-1000道（调节放大倍数实现）；1.33 的峰的中心道计数至少达到5000时才可进行能量刻度。 3) 标定感兴趣峰，如图一所示，将光标移动到1.33-MeV的峰中心道（可以手动寻峰也可以自动寻峰），点击工具栏上的 ROI 选项，然后选择 Mark peak,软件将自动选择1.33-MeV的感兴趣区（变成红色），同理也将1.17-MeV的峰进行标定。 图一 ，选择感兴趣区域 4）能量刻度，点击 Analyze 中的 Peak Search ，将光标移动到 1.33-MeV的峰中心道，点击Calibrate → Energy ，弹出图二 对话框。 如图，在 E= 处填入特征峰能量（1332.5keV），点击 Enter ,同时弹出图四对话框。我们看到Current Table 一栏中已经显示 1 Energies .并看到一条能量刻度曲线。