Набор и анализ гамма-спектров в управляющей среде Genie-2000 с использованием HpGe детектора

На рис.21 изображено окно программы просмотра с загруженным файлом. В списках алгоритмов и текущих шагов присутствуют этапы, отмеченные звездочкой, например, «*Отчет – Стандартный». Для таких шагов имеются параметры, определяющие вид выходных данных процедуры.

 

Рисунок 21. Файл ASF открыт для редактирования

 

Сохранить

Кнопка «Сохранить» позволяет сохранить только что созданную последовательность в файле. Имена файлов появятся в качестве выбираемых пунктов в меню «Анализ» и в списке загрузки последовательностей.

Выполнить

Кнопка «Выполнить» инициализирует выполнение текущей последовательности, этапы которой присутствуют в списке текущих шагов.

Параметры шагов. Для каждого шага определен ряд уникальных и общих параметров.

Уникальные параметры

Следует отметить, что для шагов анализа, приведенных в таблице, существуют параметры, которые могут определяться индивидуально для каждого случая использования их в процедуре.

 

Фаза анализа	Параметры
Поиск пиков и Площадь пика	Начальный и конечный каналы
Сохранить источник данных	Имя файла, Тип файла и Описание
Отчет	Все параметры, за исключением единиц активности и множителя

 

 

 

 

 

 

 

 

Общие параметры

Все остальные параметры  шагов анализа являются «общими»; их нельзя определять независимо. Если один и тот же шаг используется в процедуре анализа несколько раз, то каждый раз будут использованы одни и те же параметры.

2.2.2 Добавление и удаление шагов

Для добавления шага в  последовательность выделите необходимый  шаг в окне списка шагов, после  чего нажмите кнопку «Вставить шаг». Этап будет добавлен в список «Текущие шаги»

Удалить шаг

Для удаления шага из последовательности выделите необходимый шаг в списке «Текущие шаги», затем нажимается кнопка «Удалить шаг».

2.2.2.1 Выбрать алгоритм

Для выбора алгоритма  для текущего шага нажимается кнопка «Выбрать алгоритм». Например, если вставлена в последовательность и выделена фаза поиска пиков, то при нажатии этой кнопки появится окно, похожее на рис.22, содержащее список алгоритмов фазы поиска пиков. Для связи одного из алгоритмов с фазой анализа выделите нужный и нажмите «Принять» для сохранения установленной связи.

Рисунок 22. Выбор фазы поиска пиков

2.2.2.2 Настроить алгоритм

Связав с фазой анализа  конкретный алгоритм, выделите шаг  и нажмите кнопку «Настроить алгоритм». Благодаря этому можно проверять или изменять параметры алгоритма. Окна настройки и параметры каждой из фаз анализа подробно рассмотрены в разделе «Меню Анализ» данных методических указаний.

2.2.3 Параметры последовательности

Для начала редактирования процедуру анализа, используется кнопка «Параметры последовательности» для настройки ряда параметров этой процедуры (рис.23).

 

Рисунок 23. Параметры последовательности анализа

 

Информация об образце

Если помечен выключатель «Информация об образце», то при выполнении процедуры анализа программа предложит ввести информацию об образце. Если выключатель не помечен, такого запроса не последует.

Запрос на выбор источника данных

Если пометить выключатель «Предлагать выбрать источник данных», то при выполнении процедуры анализа система предложит выбрать источник данных. Если выключатель не помечен, процедура анализа будет работать с открытым и активным на момент начала выполнения детектором или файлом.

Примечание: Запроса не последует, если процедура анализа выполняется из командной строки непосредственно через ANALYZE.EXE или через REXX, независимо от состояния этого выключателя.

Автоматические имена файлов

Если пометить выключатель «Автоматически нумеровать сохраняемые файлы», программа будет автоматически создавать новые имена файлов при каждом выполнении сохранения источника данных. Файлы сохраняются в стандартном каталоге CAMFILES и нумеруются последовательно. Если выключатель не помечен, имя файла придется вводить каждый раз при выполнении сохранения.

При первом вызове этой функции  файлу присваивается имя «00000001.CNF», для последующих файлов счетчик увеличивается на единицу. Если счетчик достигает 10⁸, он сбрасывается в 1.

Примечание: Этот параметр следует включать для любой процедуры, в которую входит сохранение источника данных и которая выполняется из командной строки непосредственно через ANALYZE.EXE или REXX.

Калибровка по эффективности

Пометьте выключатель «Импорт калибровки по эффективности», чтобы при выполнении процедуры программа импортировала калибровку по эффективности. Если выключатель не помечен, будет использоваться калибровка из обрабатываемого источника данных.

Примечание: Запроса на выбор калибровки не последует, если процедура анализа выполняется из командной строки непосредственно через ANALYZE.EXE или через REXX, независимо от состояния этого выключателя.

Если при выполнении процедуры анализа импортируется калибровка по эффективности, включающая в себя спецификацию .GIS файла, эта спецификация будет проигнорирована, если .GIS файл также описан либо в параметрах процедуры, либо в настройке идентификации с поправкой на интерференцию.

Запрос

Если выбрано «Предлагать ввод имени», система предложит указать калибровку при запуске процедуры анализа.

Выбрать

Если выбрано «Выбрать», файл калибровки следует указать сразу, а не во время выполнения. В списке отображаются идентификаторы геометрий всех имеющихся в каталоге CALFILES файлов калибровки .CAL. Если в файле калибровки отсутствует идентификатор геометрии, в списке будет отображено имя файла (при необходимости усеченное) в кавычках. Идентификатор геометрии можно указать в меню «Калибровка|Сохранить».

Поправка на каскадное суммирование

Пометьте этот выключатель  для подключения алгоритма поправки на каскадное суммирование. Отображается выбранный на данный момент файл .GIS Мастера геометрий.

Примечание: Если при выполнении процедуры анализа импортируется калибровка по эффективности, включающая в себя спецификацию .GIS файла, эта спецификация будет проигнорирована, если .GIS файл также описан либо в параметрах процедуры, либо в настройке идентификации с поправкой на интерференцию.

Запрос файла Мастера геометрий

Если выбрано «Предлагать ввод имени файла Мастера геометрий», система предложит указать GIS-файл при запуске процедуры анализа.

Примечание: Запроса на выбор калибровки не последует, если процедура анализа выполняется из командной строки непосредственно через ANALYZE.EXE или через REXX, независимо от состояния этого выключателя.

Если выбрано «Выбрать», файл калибровки следует указать сразу, а не во время выполнения.

Рисунок 24. Сохранение файла с описанием

Примечание: Этот параметр перезаписывает любую спецификацию файла .GIS в фазах идентификации с поправкой на интерференцию. Аналогично, выбор файла .GIS на таком этапе после выбора его в окне настройки процедуры анализа отменяет установленное там значение. (Оба метода управляют одним параметром.)

2.2.4 Сохранение нового файла последовательности

Команда «Файл|Сохранить как» позволяет сохранить новый файл последовательности с описанием (рис.24). Описание будет выведено в поле названия последовательности при следующем вызове файла.

3. Анализ фонового спектра.

Демонстрация возможностей обработки спектров в программной  среде Genie-2000 проводится с помощью набора и анализа фонового спектра фотонов гамма-излучения. Такой спектр обладает большим разнообразием энергетических линий. Для набора хорошей статистики в пиках полного поглощения время набора спектра выбирается достаточно большим (1 сут.). Загрузка набранного и сохраненного заранее спектра в окно «набор и анализ» осуществляется из файла «fon_sutki.CNF», находящегося в папке «CAMFILES» на локальном диске С. После загрузки файла (рис. 25) преподавателем выполняется анализ полученного в результате набора спектра. Для этого, используя мастер настройки, создается последовательность анализа, в наибольшей степени отвечающая его задаче – определение радионуклидного состава излучателей в окружающей среде. Анализ радионуклидного состава выполняется с помощью библиотеки «Background.NLB», находящейся по адресу C:\GENIE2K\CAMFILES\ Background.NLB. При расчете площади пиков зоны интересов выводятся на экран монитора. Туда же выводится отчет о результатах идентификации радионуклидов.

 

 

Рисунок 25. Фоновый гамма-спектр

Результаты поиска пиков, расчет площадей пиков и их идентификация  приведены в Приложениях 1 и 2.

После проведения идентификации с учетом интерференции на экран выводится отчет содержащий информацию о нуклидах и их рассчитанную активность, выполненную на основании текущего файла эффективности.

ОТЧЁТ О ИДЕНТИФИКАЦИИ  НУКЛИДОВ С КОРРЕКЦИЕЙ НА ИНТЕРФЕРЕНЦИЮ          Нуклид  Достоверность Средневзвешенная  Погрешность               идентификации активность,                              uCi /обр.        NA-22      0.997      1.299932E-003   5.357710E-005        K-40       1.000      1.413308E-001   5.887292E-003        MN-54      0.999      3.240335E-004   1.410777E-005     X  CO-57      0.823        CO-60      1.000      2.586342E-004   1.676980E-005        ZN-65      0.994      1.753118E-004   1.967212E-005        Y-88       1.000      1.267280E-004   1.316893E-005        CD-109     0.951      1.539718E-003   3.523384E-004        SN-113     0.942      1.308766E-004   2.068745E-005        BA-133     0.344      1.718696E-004   1.130069E-005        CS-137     1.000      5.121727E-004   2.645780E-005        CE-139     1.000      7.501082E-005   8.843404E-006        EU-152     0.504      2.963584E-004   2.857440E-005        TL-208     0.947      1.000000E-020   1.000000E-020        BI-211     0.728      6.674671E-004   1.250773E-004     X  PB-211     0.624        BI-212     0.881     4.290767E-003   2.794226E-004        PB-212     0.961      1.261013E-003   7.203649E-005        BI-214     0.999      7.172490E-003   1.164440E-004        PB-214     0.974      1.179791E-003   1.176061E-004        RN-219     0.967      1.433099E-004   6.960561E-005        RA-226     0.989      2.201578E-003   1.406725E-004        AC-228     0.733      3.892152E-003   7.057544E-005        TH-231     0.333      4.257424E-004   1.054221E-004     ?  TH-232     0.988      3.142110E-002   1.896268E-002     X  PA-234M    0.973        U-235      0.778      4.254897E-004   3.229290E-005     ?  AM-241     1.000      1.644616E-004   9.925281E-005   ? = однозначная идентификация  невозможна X = нуклид удалён при  коррекции на интерференцию @ = нуклид содержит  линии, не участвующие в расчёте средневзвешенной активности Погрешности равны  1.000 СКО

Для сравнения результатов измерений, с типичными перечнем излучателей, присутствующих в фоновых спектрах используются данные из руководства МАГАТЭ «Содержание нуклидов в пище и окружающей среде» технический отчет №295, приведенные в табл. 1.

 

Нуклид	Энергия, кэВ	Выход линии, %
Pb-212	75.0	35
Pb-214	74.8	21.6
Tl-208	75.0	6.7
Th-234	92.9	3.34
Ra-226	186.2	4
Ac-228	209.3	3.9
Pb-212	238.6	47.2
Ac-228	270.2	3.2
Tl-208	278.0	6.9
Pb-214	295.2	18.9
Ac-228	328.0	2.9
Ac-228	338.3	10.4
Pb-214	351.9	36.3
Ac-228	463.0	4.0
Tl-208	511.0	23
Tl-208	583.0	86
Bi-214	609.3	47
Bi-212	727.0	6.74
Ac-228	794.7	4.2
Tl-208	860.4	12.3
Ac-228	911.1	25
Bi-214	1120.3	19.8
Bi-214	1238.1	6.8
Bi-214	1377.7	4.75
K-40	1460.8	10.7
Tl-208	1592.5	100
Bi-212	1620.6	1.58
Ac-228	1630.4	1.7
Bi-214	1729.6	2.95
Bi-214	1764.5	15.8