Kosmisches-Veto Hintergrund-Reduktionssystem
Das CosmicGuard-Gerät ist eine einfache Ergänzung zu jedem neuen oder bestehenden Zählsystem mit hochreinem Germanium (HPGe), das einen digitalen Signal-Analysator Lynx® oder Lynx® II und die Spektroskopiesoftware Genie™ oder Apex-Gamma™ enthält.
Mirions Zählsystem CosmicGuard ist eine einfache Ergänzung für jedes neue oder bestehende Zählsystem für hochreines Germanium (HPGe). Es umfasst einen digitalen Signalanalysator Lynx und die Spektroskopiesoftware Genie oder Apex-Gamma. Das völlig eigenständige Schutzdetektor-/Elektronikmodul lässt sich entweder direkt an einer Bleiabschirmung mit einem massiven runden Deckel mit einem Durchmesser von 50,8 oder 55,9 cm (20 oder 22 in) oder über einem Hebemechanismus montieren, der am Abschirmtisch festgeklemmt wird, um sich von oben öffnen zu lassen. Auch nicht-kreisförmige Abschirmungen lassen sich am Abschirmtisch befestigen. Das System wird direkt mit dem Lynx DSA des HPGe-Detektors und einem Genie- oder Apex®-Computer verbunden. Es ist kein NIM oder andere Elektronik erforderlich.
Der Hintergrund von Gammaspektroskopiesystemen stammt aus drei Hauptquellen: terrestrische Strahlung, interne Strahlung und kosmische Strahlung.
Die terrestrische Strahlung beruht auf den Zerfallsprodukten von K-40, Uran und Thorium und sie wird durch die passive Bleiabschirmung stark reduziert.
Interne Strahlung kann aufgrund unvollständiger Energie-Deposition im Detektor (Streuung) aus dem HPGe-Detektor oder der Sonde selbst sowie von den Detektor- und Abschirmungskomponenten stammen. Die Streukomponente wird in vielen Zählsystemen auftreten, wenn auch in einigen Fällen Compton-Unterdrückungslösungen zur Reduzierung dieser Hintergrundstrahlung eingesetzt werden können. Mirion stellt seine Detektoren von vorneherein mit ausgewählten Materialien her, um den Beitrag des Detektors zur Strahlungshintergrund zu minimieren. Um diese Hintergrundkomponente weiter zu reduzieren, bietet Mirion Kryostat-Materialoptionen wie eine fernbediente Detektorkammer (Remote Detector Chamber, RDC) oder Ultra-Low-Background (ULB)-Materialien.
Die kosmische Strahlung besteht aus hochenergetisch geladenen Teilchen (etwa Myonen), die von extraterrestrischen Quellen herrühren. Diese Form der Hintergrundstrahlung lässt sich durch passive Bleiabschirmungen nicht signifikant reduzieren. Sie ist omnidirektional, dabei jedoch in erster Linie vertikal ausgerichtet. Ein Schutzdetektor über der Abschirmung eines HPGe-Detektors, ausgestattet mit einer Anti-Koinzidenz-Logik, kann daher einen Großteil des kosmischen Beitrags zur Hintergrundstrahlung eliminieren. In diesem Fall kann die Strahlung, die sowohl im Schutzdetektor als auch im HPGe-Detektor gleichzeitig detektiert wird, dazu führen, dass diese Zählungen des HPGe-Detektors verworfen werden, wodurch das Gewicht der kosmischen Hintergrundstrahlung reduziert wird.
Die Reduktion der Hintergrundstrahlung durch das CosmicGuard-System reicht von 10 bis 35 %. Tatsächlich zeigt sich ein höherer Grad an Hintergrundreduktion bei solchen HPGe-Detektorsystemen, die bereits über eine Abschirmung verfügen. Das gilt insbesondere für solche Systeme, die über Konfigurationen mit ULB™-Kryostat und Abschirmungen (wie Mirion 777) verfügen. Indem andere Hintergrundquellen minimiert werden, lässt sich die kosmische Komponente der verbleibenden Hintergrundstrahlung nur mit einer Schutzdetektor-Einrichtung reduzieren.
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