Anwendungshinweis: Korrelationen bei der Effizienzkalibrierung
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NaI/Osprey®-basiertes System zur Echtzeitüberwachung von Radioaktivität in Rohren
Echtzeit-Inline-Überwachung von radioaktiven Flüssigkeiten und Schlämmen in Rohren
Die Verarbeitung und Verwaltung von radioaktiven Materialien erfordert oft eine Echtzeit-Inline-Überwachung von radioaktiven Flüssigkeiten und Schlämmen in Rohren. Die Prozessüberwachung ist ein wesentlicher Bestandteil der Fertigungsvorgänge, der Materialverantwortlichkeit und der Kritikalitätssicherheit. Viele Anwendungen erfordern gleichzeitige Messungen von mehr als einem Radionuklid, eine Notwendigkeit, die mit Breitband-Gamma-Detektoren in Kombination mit Mehrkanal-Analysatoren erfüllt wird. Ausgänge können zur Steuerung nachgelagerter Prozesse konfiguriert werden.
Systemfunktionen
- Verwendet Standardkomponenten – Systeme können schnell und wirtschaftlich angepasst und geliefert werden
- Tragbar und kompakt – System kann bei Bedarf in einer Anlage bewegt werden
- Kontinuierlicher (24/7) Betrieb – minimale Ausfallzeit
- Relaisausgang für die sofortige Materialsteuerung/Umleitung
- Erzeugt audio-/visuelle Alarme
- Überwacht mehrere Radionuklide gleichzeitig – ein breites Spektrum von Gammaenergien werden überwacht
- Temperaturstabilisierter Detektor
- Echtzeitüberwachung der Detektorleistung
- Kalibriert für die Aktivitätskonzentration
- 100 % Datenprotokollierung
- Nicht abhängig von Laptop-Computer
Wie es funktioniert
Der Prozessstrahlungsmonitor, der unten schematisch dargestellt ist, überwacht die Gammaaktivität in der Prozessleitung in nahezu Echtzeit mit einem geeigneten Gammadetektor. Zwei separate Ratenmesser überwachen zwei Segmente des Gamma-Spektrums. Die aktuelle Ausgabe des Ratenmessers #1 steuert ein Umleitungsventil an, wenn die Auslesung, kalibriert in uCi/L eine angegebene Grenze überschreitet.
Ratenmesser #2 überwacht die Leistung des Detektors in Echtzeit und erzeugt einen sofortigen Fehler, wenn der Detektor ausfällt. Der Canberra™ Data Analyst ist ein autonomes spektroskopisches Erfassungsinstrument, das kontinuierlich Daten erfasst, Nuklide identifiziert und die Ergebnisse intern speichert.
Vorteile der kontinuierlichen Gammaspektroskopie
- Eliminiert die teure und gefährliche Probenahme.
- Sofortige Ergebnisse, kein Warten auf Probenanalysen.
- Greifproben messen nur zu einem einzigen Zeitpunkt.
- Gemischte Radionuklid-Dosisleistungen können in Echtzeit berechnet und gemeldet werden.
- Flexible Analyseworkflows können bei der Änderung von Anlagenprozessen geändert werden.
- Unabhängiger autonomer 24/7-Betrieb.
- Der unbeaufsichtigte Betrieb reduziert die Strahlenexposition des Personals gegenüber radiologischen und anderen Gefahren.
Wie es funktioniert
- Gammadetektor mit mittlerer Auflösung: IPRON-1 1"x1" NaI, IPROS-2 2"x2" NaI, IPROS-3 3"x3" NaI oder IRPOL-1 1,5" x 1,5" LaBr
- Osprey Mehrkanal-Analysator (MCA)-Röhrenbasis
- ISOCS™-Modellierung zur Generierung von Effizienzkalibrierungen.
- Datenanalyst
- Laptop-Computer (optional)
NaI(Tl) oder LaBr3(Ce)-Gammadetektor
Einer von mehreren verschiedenen Szintillationsdetektoren kann je nach Anwendungsanforderungen ausgewählt werden. Das Natriumjodid-Detektormodell NAIS-2x2 ist ein hocheffizienter Szintillationsdetektor mit den Abmessungen 2x2 in. NaI(Tl)-Kristall in einem Aluminiumgehäuse. Dieser Detektor enthält eine Fotomultiplier-Röhre, ein Hochspannungsnetzteil (HVPS), eine Stabilisierungselektronik, eine Vorstufe und einen 8-poligen Mirion-proprietären Anschluss. NaI(Tl)-Detektoren haben ihre Zuverlässigkeit und Stabilität langfristig unter Beweis gestellt.
Der NAIS-2x2 NaI(Tl)-Detektor ist LED-temperaturstabilisiert. Die stabilisierte Sonde überwacht kontinuierlich die Verstärkung des Detektors und passt sie an, um eine konsistente Leistung über den gesamten Temperaturbereich hinweg zu gewährleisten. Die konsistente Leistung ermöglicht es Benutzern, die nukleare Identifizierung und Quantifizierung unter allen typischen Innen- und Außenbedingungen durchzuführen und gleichzeitig die höchste Zuverlässigkeit der vom Instrument generierten Daten beizubehalten.
Der Detektor wird mit einer generischen mathematischen Effizienzcharakterisierung für die intrinsische Detektoreffizienz geliefert. Zähleffizienzkalibrierungen für jede Quellen-/Detektorgeometrie können mit der mathematischen Effizienzkalibrierungssoftware Mirion ISOCS/LabSOCS™ generiert werden. Dies macht quellenbasierte Effizienzkalibrierungsmessungen vollständig erforderlich.
Osprey Digital MCA-Röhrenbasis
Die Osprey-Einheit ist eine vollständig integrierte Mehrkanal-Analysator (MCA)-Röhrenbasis. Sie kann mit einem einzigen USB- oder Ethernet-Kabel gesteuert und mit Strom versorgt werden. Das Osprey-Gerät unterstützt alle häufig verwendeten Spektrometrie-Modi – PHA, MCS, SCA, MSS, List und zeitgestempelte Liste. Es hat drei Allzweck-Input-/Output-Ausgänge (GPIO), die unabhängig programmiert werden können.
Das Softwarepaket Genie 2000 ist eine integrierte Umgebung für die MCA-Steuerung sowie für die Erfassung, Anzeige und Analyse von Daten. Die Software unterstützt mehrere unabhängige Detektoren, umfangreiche Netzwerkfunktionen, erweiterte Datenanalyse und umfassende Funktionen für Batch-Verfahren.
Darüber hinaus bietet Osprey im Lieferumfang eine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für die webbasierte Diagnose. Hier findet der Benutzer Informationen zum MCA, zum Sondenstatus und zur Netzwerkeinrichtung sowie Firmware-Aktualisierungen.
Mirion DA-PRO™ Datenanalyst
Der Data Analyst (DA) ist ein Datenprotokollierungsgerät, das das gesamte von der NaI/Osprey-Einheit erzeugte Gamma-Spektrum einmal pro Sekunde erfasst und alle Daten für die zukünftige Analyse und Überprüfung archiviert. Mehrere Analysen, die als Workflows bezeichnet werden, können zur gleichzeitigen Analyse der Spektren mit verschiedenen Mittelungszeiten, Nuklidbibliotheken und Analyseparametern eingerichtet werden. Die vollständige Genie 2000-Spektralanalyse wird unterstützt. Analyseergebnisse können in vielen verschiedenen Formaten exportiert werden, einschließlich CAM, N42, EURDEP und JSON. Nuklidspezifische Alarme können konfiguriert werden.
Das Gerät ist sehr kompakt, nur 13 x 6 x 17 cm. Es kann aus der Ferne über ein Power over Ethernet (PoE)-Netzteil oder eine interne Batterie betrieben werden. Sobald Workflows konfiguriert wurden, wird es kontinuierlich und autonom laufen, ohne dass ein Computer erforderlich ist. WLAN-, Ethernet- und USB-Kommunikation werden unterstützt.
Hochflexibles Design
Das Rohrmonitorsystem ist je nach den besonderen Anforderungen des Kunden äußerst anpassbar und flexibel. Einige der spezifischen Elemente, die ausgewählt und konfiguriert werden können, sind:
- Detektoren: Mirion bietet eine breite Palette von Gamma-Detektoren an, die in das System integriert werden können, einschließlich NaI-, LaBr-, CeBr-, CsI-, CZT- und HPGe-Detektoren.
- Mehrere Detektoren können in ein einziges System integriert werden.
- Mehrkanal-Analysator: Osprey-Gerät für Standardanwendungen oder Lynx® Digital Signal-Analysator für hohe Zählraten und/oder hochauflösende Anwendungen
- Gammaspektroskopiesoftware: Genie- oder Apex-Gamma™-Software
- Datenanalytik: Mehrere Analysen (Workflows) können zur Überwachung und Berichterstattung von Zählraten, Dosisleistungen und Aktivitäten mit verschiedenen Integrationszeiten eingerichtet werden; Durchführung von Nuklididentifizierungen (NID)-Funktionen, Überwachung von Gamma-Hintergründen sowie Generierung von Alarm- und Fehlersignalen für externe Geräte.
- Die Abschirmung kann für bestimmte Szenarien und Geometrien entwickelt und hergestellt werden.
- Der Eco-Gamma™ Umwelt-Gammastrahlungsmonitor von Mirion kann zur Überwachung sich ändernder Dosisleistungen im Messbereich und zur Änderung der Datenverarbeitungsparameter verwendet werden.