美國(guó)CANBERRA Alpha Analyst™ 集成Alpha譜儀是常規(guī)和非常規(guī)alpha 譜學(xué)應(yīng)用的完整解決方案。這一靈活的 Alpha 譜學(xué)系統(tǒng)是為適合于用戶各種操作方式而設(shè)計(jì)的。
美國(guó)CANBERRA Alpha Analyst™ 集成Alpha譜儀簡(jiǎn)介：
?CANBERRA 的 Alpha Analyst 加上Apex-Alpha™ 軟件是常規(guī)和非常規(guī)alpha 譜學(xué)應(yīng)用的完整解決方案。
?這一靈活的 Alpha 譜學(xué)系統(tǒng)是為適合于用戶各種操作方式而設(shè)計(jì)的，不管是在“批量模式”的生產(chǎn)環(huán)境中計(jì)數(shù)樣品，還是在研究類(lèi)型環(huán)境中一次計(jì)數(shù)一個(gè)樣品，Alpha Analyst 都非常適合于這些應(yīng)用
交鑰匙性能
?Alpha Analyst 是一個(gè)來(lái)自Canberra的交鑰匙儀器解決方案。它作為一個(gè)包括集成、安裝、刻度、培訓(xùn)和咨詢服務(wù)在內(nèi)的套件交付使用，使用戶在設(shè)置后立即就可開(kāi)始生產(chǎn)性樣品計(jì)數(shù)。
?傳統(tǒng)上，alpha譜學(xué)系統(tǒng)的用戶也許需要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)集成部件、設(shè)置硬件和軟件、構(gòu)建分析過(guò)程、刻度、培訓(xùn)操作員和編寫(xiě)操作規(guī)程。有了Alpha Analyst 和由培訓(xùn)過(guò)的專(zhuān)家執(zhí)行的整套刻度服務(wù)，該系統(tǒng)只需2-3天即可完成開(kāi)始處理樣品的一切準(zhǔn)備工作。
的計(jì)算機(jī)控制
?CANBERRA 的 Alpha Analyst 使用 Apex-Alpha 高工作效率實(shí)驗(yàn)室軟件。Apex-Alpha 是很現(xiàn)代化的 alpha 譜學(xué)軟件包，能夠在大型或小型alpha 譜學(xué)實(shí)驗(yàn)室中，自動(dòng)完成Alpha Analyst 探測(cè)器設(shè)置和刻度、質(zhì)量保證、樣品分析和報(bào)告等一系列工作。這一軟件包把Apex® Lab Productivity Suite 多年來(lái)給gamma 譜學(xué)帶來(lái)的高工作效率提供給alpha 譜學(xué)應(yīng)用。
?利用Apex-Alpha，用戶可以一目了然地掌握 alpha analyst 的狀態(tài)。點(diǎn)擊一次 – 即可找到所有等待計(jì)數(shù)的樣品批。把樣品記錄到位于任何具有已知的信息的系統(tǒng)，如放射性實(shí)驗(yàn)室或其它樣品錄入?yún)^(qū)域。讓 Apex-Alpha 執(zhí)行刻度/QA 計(jì)劃和監(jiān)測(cè)QA 結(jié)果 – 并且在發(fā)生任何故障時(shí)自動(dòng)采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。
?集成的儀器控制器協(xié)調(diào) Alpha Analyst 上所有操作，包括：儀器設(shè)置、譜儀的自動(dòng)抽氣和排氣、數(shù)據(jù)獲取、控制和監(jiān)測(cè)每個(gè)譜儀的狀態(tài)。前端電子設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制消除了需要旋轉(zhuǎn)的旋鈕和按壓的按鈕、從而消除了有意或意外地修改設(shè)置的可能性。通過(guò) Apex-Alpha 完成對(duì)所有前端電子設(shè)備精的調(diào)整。
美國(guó)CANBERRA Alpha Analyst™ 集成Alpha譜儀特性：
?提供集成的alpha譜學(xué)儀器
?裝備100 計(jì)算機(jī)控制的電子和真空設(shè)備
?實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的反沖抑制控制
?采用容易擴(kuò)展的模塊化結(jié)構(gòu)
?提供簡(jiǎn)捷明了的面向圖形用戶界面
?設(shè)置清潔的排氣端口、以減少測(cè)量室內(nèi)濕氣和污染物的積累
?內(nèi)置保存廣泛的QA記錄的功能
?能夠直接聯(lián)接Ethernet 網(wǎng)絡(luò)
?提供可選的刻度和啟動(dòng)服務(wù)
在儀器的所有操作過(guò)程中，數(shù)據(jù)獲取都是持續(xù)和自動(dòng)監(jiān)測(cè)的，以防由于喪失真空條件而破壞數(shù)據(jù)。樣品在失去真空條件時(shí)不再需要重新計(jì)數(shù)、以免把一個(gè) 8 小時(shí)的計(jì)數(shù)變成 16 小時(shí)的計(jì)數(shù)。每個(gè)單獨(dú)計(jì)數(shù)室的壓力都是獨(dú)立和處于持續(xù)監(jiān)控下的、以確保為數(shù)據(jù)獲取建立和維持正確的操作條件。如果任何計(jì)數(shù)室中的壓力在計(jì)數(shù)過(guò)程中的任何時(shí)間超出用戶規(guī)定的界限，獲取將自動(dòng)暫停、直到再次恢復(fù)正常的操作壓力為止，在這段時(shí)間內(nèi)控制器將繼續(xù)計(jì)數(shù)。
集成用戶的實(shí)驗(yàn)室
CANBERRA 的 Alpha Analyst 提供與所有 Genie™應(yīng)用相同的操作一致性和靈活性。Alpha Analyst 儀器利用基于計(jì)算機(jī)控制的 MCA 的 Ethernet 網(wǎng)絡(luò)，該 MCA 安裝在 Alpha Analyst 控制器部件中。
因?yàn)樗腔?Ethernet 的， Alpha Analyst 可以安裝在任何便于用戶操作的地方、接受遠(yuǎn)程控制，包括客戶機(jī)/服務(wù)器分布式架構(gòu)。
在高真空應(yīng)用中操作的冗余是至關(guān)重要的– 不允許由于計(jì)算機(jī)故障而造成儀器停止工作。Alpha Analyst 是集成的、包含探測(cè)器信號(hào)處理和控制電子設(shè)備– 允許在多個(gè)客戶機(jī)上作儀器控制。
儀器設(shè)置是在Apex-Alpha中維持的、以確保在所有時(shí)間的系統(tǒng)完整性。所有儀器設(shè)置的完整副本與每個(gè)樣品測(cè)量結(jié)果保存在一起，提供從每個(gè)測(cè)量結(jié)果直接追蹤到相應(yīng)的儀器設(shè)置和刻度的可追溯性。
真空的管理是由控制器部件完成的。系統(tǒng)上沒(méi)有任何機(jī)械閥門(mén)、從而簡(jiǎn)化裝入和卸出樣品的任務(wù)。操作員可以專(zhuān)心致志地計(jì)數(shù)樣品，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)操縱真空系統(tǒng)控制排氣、防止獲取測(cè)量室受到不正常排氣的影響。
智能軟件：
Apex-Alpha 提供對(duì)Alpha Analyst的計(jì)算機(jī)控制，也能夠通過(guò)Genie 兼容的 MCA支持手動(dòng)的譜儀操作。
Apex-Alpha也能夠代替用于alpha譜學(xué)的 Genie-ESP/ AMS (Alpha 管理軟件) 系統(tǒng)。 Apex-Alpha 以桌面和客戶機(jī)/服務(wù)器兩種版本提供使用。
Apex-Alpha 使用一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù) (SQL Server® 2005) 來(lái)存儲(chǔ)和讀取樣品信息/ 分析結(jié)果、記錄文件等，并提供一個(gè)全面且直觀的用戶界面。APEX-Alpha 提供簡(jiǎn)化的批處理操作、樣品裝入/分配、自動(dòng)的能量刻度、自動(dòng)的效率刻度和廣泛的 QA 功能。需要更詳細(xì)的信息，請(qǐng)參閱獨(dú)立的 APEX-Alpha 規(guī)格說(shuō)明。
標(biāo)準(zhǔn)的操作規(guī)程
Alpha Analyst 標(biāo)準(zhǔn)化的儀器設(shè)計(jì)消除了一般需要幾個(gè)小時(shí)專(zhuān)門(mén)為每個(gè)用戶應(yīng)用編寫(xiě)定制的操作規(guī)程的工作量。
每個(gè)儀器包括一組完整的操作規(guī)程、來(lái)管理常規(guī)樣品分析的 QA 檢查、本底采集和系統(tǒng)刻度。如果很終用戶希望定制這些規(guī)程，Alpha Analyst 為他們提供書(shū)面和電子格式的范本。
防止反沖沾污
即使很小心地準(zhǔn)備樣品，系統(tǒng)操作員仍然不能消除反沖核素沾污探測(cè)器的可能性。這一有害的沾污導(dǎo)致降低測(cè)量靈敏度和更長(zhǎng)的計(jì)數(shù)時(shí)間、很終將使得有些探測(cè)器變得無(wú)法使用。 Alpha Analyst 包含反沖抑制功能、作為每個(gè)儀器的標(biāo)準(zhǔn)特性，使用戶能夠始終保持低本底、維持樣品的吞吐能力和延長(zhǎng)alpha探測(cè)器的壽命。
在儀器設(shè)置過(guò)程中，用戶定義在樣品測(cè)量過(guò)程中希望在計(jì)數(shù)室中維持的空氣濃度(μg/cm2) 。當(dāng)樣品在真空調(diào)節(jié)模式中計(jì)數(shù)時(shí)，控制真空系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)每個(gè)雙alpha譜儀中的操作壓力、使之保持在希望的操作真空的±10%范圍內(nèi)。
這一保護(hù)空氣層加上施加于探測(cè)器殼的+5 v偏壓提供對(duì)反沖沾污的有效防護(hù)。
清潔的排氣特性
在需要低靈敏度的環(huán)境應(yīng)用中，用戶希望減少或避免氡氣和/或濕氣在裝入和卸出操作過(guò)程中進(jìn)入計(jì)數(shù)室。
Alpha Analyst 提供一個(gè)清潔的排氣口，允許使用干燥的瓶裝空氣(用戶提供)或者沒(méi)有氡氣及其后裔的氮?dú)饨o計(jì)數(shù)室排氣。所有計(jì)數(shù)室都聯(lián)接到一個(gè)公共的排氣總管，它供應(yīng)低壓壓縮空氣或氮?dú)狻?/span>
當(dāng)計(jì)數(shù)室為樣品裝入/卸出而排氣時(shí)，排氣總管供應(yīng)的氣體回填到計(jì)數(shù)室中，并在計(jì)數(shù)室開(kāi)放在大氣中期間，持續(xù)清洗它們。
PIPS探測(cè)器
Canberra的鈍化注入平面硅(PIPS)探測(cè)器是現(xiàn)代半導(dǎo)體技術(shù)的產(chǎn)品。它的性能超過(guò)傳統(tǒng)的硅表面位壘(SSB)類(lèi)型探測(cè)器和擴(kuò)散注入(DJ)類(lèi)型設(shè)備。PIPS探測(cè)器具有一系列超過(guò)舊技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，能夠在室溫下探測(cè)α粒子。
PIPS探測(cè)器上的電子觸點(diǎn)是通過(guò)離子注射形成的薄和耐磨的精聯(lián)接，提供很好的α分辨率。PIPS的入口窗是穩(wěn)定和牢固的，可以方便和可靠地進(jìn)行清洗。標(biāo)準(zhǔn)的探測(cè)器可以烘烤到100℃。漏電流是探測(cè)器的主要噪聲，一般是SSB和DJ類(lèi)型探測(cè)器的0.1到0.001。
A450-18 Am是α譜學(xué)中流行的型號(hào)，但還有其它尺寸可供使用。
原有 VMS 系統(tǒng)上的 Alpha Analyst
對(duì)需要基于現(xiàn)有 OpenVMS® 操作系統(tǒng)功能的用戶， Alpha Analyst 也與 CANBERRA 原有的 VMS Alpha 管理軟件(AMS)兼容。這允許現(xiàn)有的 AMS 用戶擴(kuò)展或升級(jí)、并利用 Alpha Analyst 硬件的種種特性，特別是 100控制反沖抑制模式和節(jié)約空間的設(shè)計(jì)。
Alpha Analyst 模塊升級(jí)
對(duì)在現(xiàn)有 Alpha Analyst 中有開(kāi)放空間的用戶， CANBERRA 提供 Model 7200 雙譜儀作為一次增加兩個(gè)計(jì)數(shù)室容量的一個(gè)經(jīng)濟(jì)有效方式。
安裝和啟動(dòng)
傳統(tǒng)上，購(gòu)買(mǎi)新儀器意味著需要多天、甚至幾周時(shí)間設(shè)置和刻度才能計(jì)數(shù)頭家個(gè)樣品。Alpha Analyst 聯(lián)同工廠集成和測(cè)試提供給用戶。當(dāng)購(gòu)買(mǎi) Alpha Analyst 也包括厲害的安裝和刻度服務(wù)時(shí)，用戶將能夠在創(chuàng)記錄短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)始計(jì)數(shù)樣品。安裝服務(wù)包括在客戶現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置儀器，按照現(xiàn)場(chǎng)要求調(diào)整設(shè)置，提供儀器全面操作的基本培訓(xùn)。
一個(gè)培訓(xùn)過(guò)的專(zhuān)家將幫助創(chuàng)建核素庫(kù)、刻度證書(shū)、計(jì)數(shù)協(xié)議、分析序列文件和 QA 文件。當(dāng)完成設(shè)置時(shí)，用戶的操作員將掌握刻度和樣品計(jì)數(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。
除了安裝服務(wù)外，需要超出基本安裝服務(wù)范圍以外服務(wù)的用戶可以購(gòu)買(mǎi)刻度和咨詢選項(xiàng)。對(duì)每個(gè)探測(cè)器將執(zhí)行的能量形狀和效率刻度，包括探測(cè)器本底和脈沖發(fā)生器檢查。當(dāng)?shù)呐渲煤涂潭冉Y(jié)束后，培訓(xùn)過(guò)的操作員將作好開(kāi)始計(jì)數(shù)樣品的一切準(zhǔn)備。
美國(guó)CANBERRA Alpha Analyst™ 集成Alpha譜儀規(guī)格：
雙ALPHA譜儀模塊
?模塊 – 每個(gè)譜儀模塊兩個(gè)真空室。
?真空室 – 低本底不銹鋼;8.26 x 6.03 x 6.35 cm(3.25 x 2.375 x 2.5 in.), H x W x D。
?樣品尺寸 – 直徑很大51 mm (2.0 in.) 。
?樣品探測(cè)器間隔– 1 到 45 mm，4 mm 增量。
?很大探測(cè)器尺寸 – 1200 mm2。
?真空表 – 每個(gè)雙Alpha譜儀模塊的真空監(jiān)測(cè)由各模塊的處理器執(zhí)行;由主計(jì)算機(jī)讀出。
?真空范圍 – 0 到 >26.7 kPa (0 to >200 Torr)。
?真空/偏壓鎖定 – 當(dāng)真空水平達(dá)到<10 kPa (<75Torr) 時(shí)，雙 Alpha 譜儀模塊將打開(kāi)偏壓。
?緊急排氣– 當(dāng)通信、計(jì)算機(jī)或電源出故障時(shí)，手動(dòng)放氣螺絲將排空雙Alpha譜儀模塊的兩個(gè)計(jì)數(shù)室。螺絲在模塊后面板的閥塊上。
?偏壓供應(yīng) – 每個(gè)譜儀模塊的偏移控制;譜儀模塊上兩個(gè)探測(cè)器/計(jì)數(shù)室的偏壓設(shè)置為相同;通過(guò)主計(jì)算機(jī)控制;以1 V為增量從0 到 100 V調(diào)整。
?探測(cè)器漏電監(jiān)測(cè)器– 4 nA 到 +2500 nA 范圍;由主計(jì)算機(jī)讀出。
?參考脈沖 – 譜儀模塊中每個(gè)計(jì)數(shù)室有自己獨(dú)立的脈沖發(fā)生器。與所有譜儀模塊相關(guān)聯(lián)的各個(gè)脈沖產(chǎn)生器都是同步的，允許同時(shí)對(duì)很多可達(dá)48個(gè)計(jì)數(shù)室作QA檢查。
– 頻率 – 40.69 Hz。
– 頻率穩(wěn)定性 – ±50 ppm。
– 范圍 – 0 到10 MeV;由系統(tǒng)閾值限制到全范圍的70%; 計(jì)算機(jī)控制。
– 調(diào)整分辨率 – 12 位 (2.5 keV 粒度)。
– 幅度漂移 – <±100 ppm/°C。
– 長(zhǎng)期漂移– 在不變溫度下，<±0.005% 滿刻度/24小時(shí)。
譜儀性能
?基于使用一個(gè) 450-18AM PIPS 探測(cè)器、一個(gè)優(yōu)質(zhì)的241Am 點(diǎn)源。
?能量分辨率 – <18 keV (FWHM)，探測(cè)器-源距離等于探測(cè)器直徑。
?探測(cè)器效率– >25%，探測(cè)器-源距離小于1 mm。
?本底– 在 3 MeV 以上，<1 計(jì)數(shù)/小時(shí)。
反沖抑制
?抑制偏壓 – +5 V 持續(xù)施加于探測(cè)器殼來(lái)抵制反沖沾污。探測(cè)器偏壓相對(duì)于+5 V探測(cè)器“返回”來(lái)施加。
?規(guī)程 – 名義上編程壓力±10%。
?壓力范圍– 0.13-2.67 kPa (1-20 Torr)，對(duì)應(yīng)空氣厚度近似12 to16 g/cm2 和探測(cè)器-樣品距離5 mm到45 mm。
譜儀操作
?通過(guò)主計(jì)算機(jī)和Alpha Analyst軟件執(zhí)行。
?系統(tǒng) LLD – 固定在 0.5 v。
?MCA 譜長(zhǎng)度– 4096, 2048, 1024, 512, 或 256。
?MCA 內(nèi)存容量– 對(duì)4096 道ADC 范圍，每道的容量為 65 535 (16位);對(duì)所有其它范圍，容量為 32位/道 (>4 x 109 計(jì)數(shù)/道)。
?數(shù)據(jù)保持能力– 斷電后，保持 >3 天。
?預(yù)置模式– 每個(gè)譜儀獨(dú)立預(yù)置;實(shí)際或活時(shí)間，1秒的倍數(shù)：很大預(yù)置>4x107 秒;對(duì)一個(gè)機(jī)箱內(nèi)所有譜儀復(fù)合DT (活時(shí)間校正對(duì)一個(gè)機(jī)箱內(nèi)所有譜儀都是相同的)。
?控制接口– Ethernet AIM 協(xié)議，802.2/802.3 兼容;細(xì)纜接口 (10 B 2) 內(nèi)置;使用AUI的外部Ethernet收發(fā)器。
?RS-232 接口– 作為診斷端口提供。
指示燈
?初始化– 在加電時(shí)，在初始化序列頭家部分中LED以高速率閃動(dòng)，然后在自檢過(guò)程中即刻熄滅，其后Fault LED 將緩慢閃動(dòng)、直到建立與主機(jī)通信為止。
?雙ALPHA 譜儀指示燈– 4個(gè) LED 指示燈報(bào)告每個(gè)雙譜儀模塊的操作狀態(tài)。
?獲取A 和獲取B– 綠色 LEDs. On： 計(jì)數(shù)室獲取;Off: 計(jì)數(shù)室不在獲取;閃動(dòng)： 計(jì)數(shù)室可供裝入或卸出。
?真空– 黃色LED。 On：計(jì)數(shù)室在操作真空范圍;Off： 計(jì)數(shù)室被排空;閃動(dòng)：正在調(diào)節(jié)計(jì)數(shù)室壓力。
?故障 – 黃色LED。真空壓力已經(jīng)有1.5秒在報(bào)警閾值之下，或者真空表故障，指示閥可能有問(wèn)題。
?控制器指示燈 – 兩個(gè)LEDs 指示控制器的狀態(tài)。
?故障 –黃色LED指示控制器已經(jīng)建立了與主機(jī)通信。
?電源– 綠色 LED 指示控制器已經(jīng)加電。
?通信狀態(tài)指示燈– 三個(gè)LED 指示主機(jī)和控制器之間的通信聯(lián)線的狀態(tài)。
?COMM TX – 黃色LED 指示接口正在通過(guò)Ethernet端口或診斷RS-232 端口發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)。
?COMM RX – 黃色LED 指示接口正在從主機(jī)接受數(shù)據(jù); 在加電自測(cè)試過(guò)程中，它能夠指示Ethernet網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤。
?正在使用– 黃色LED已建立與控制器通信。
連接器
?探測(cè)器 – 軸向微粒。
?診斷 – RS-232;后面板9-針公D-連接器。
?10 BASE 2 – 細(xì)纜Ethernet;后面板 BNC。
?AUI – Ethernet AUI;后面板15-針母D-連接器。
?機(jī)箱電源連接器– 提供+5 V dc，±15 V dc和115 V ac;飛行電纜，終止在15-針D-連接器。
?控制器電源連接器 – 提供 +5 V dc 和 ±15 V dc;后面板 15-針D-連接器。
?AC 線連接器– 電線入口模塊，帶集成IEC 連接器接受兼容的電源軟線。
輸入電源
?選擇–名義上100 V: 90-110 V;名義上120 V：108-132 V;名義上230 V: 198-242 V;名義上240V: 216-264 V。 47-63 Hz. 121 W 用于Model7200-12 Alpha Analyst 聯(lián)接6個(gè)雙Alpha 譜儀模塊。
物理
?尺寸– 長(zhǎng)椅面上儀器：52.1 x 43.8 x 65.4 cm (20.5x 17.25 x 25.75 in.) W x H x D.
?重量 – 63.5 kg (140 lb)，對(duì)7200-12 Alpha Analyst ，聯(lián)接6個(gè)雙Alpha譜儀模塊。
環(huán)境
?操作溫度– 0 到 50 °C。
?操作濕度– 很多 95%，非冷凝。按照EN61010,Installation Category I, Pollution Degree 2 規(guī)定的環(huán)境條件測(cè)試。
