【预售/内测】二十一世纪了,让我们普及全固态伽马能谱仪

谈到辐射计,首先想到的大约是盖格计数器。

云母窗的盖格管能够测α、β、γ等多种射线,便宜的玻璃管可以测γ和高能β。盖格计数器的知名度太高,以至于成了辐射计的代名词,并且有“盖格一响,爹妈白养”等大家耳熟能详的顺口溜加持。

但盖格计数器是一种很古老也很简易的仪器,它只能测定辐射的大小,提供的信息非常有限。为了准确的评估辐射的伤害能力,明确辐射的性质,最基本的办法,就是测定辐射的能谱。

在射频频段,以频率为横轴,强度为纵轴画出来的图叫频谱图;到了红外、可见光、紫外,就叫光谱。到了放射线阶段,就叫能谱。伽马能谱仪,简单来说就是伽马频段的光谱仪,能谱是以射线的能量为横轴,强度为纵轴的谱图。

能谱是识别核素的重要技术手段。不同的放射性元素,它和它的衰变产物发出的γ射线,具有特定的能量分布。测定射线的能谱,就能知道是什么东西发出的射线。

盖格很难在早期预警核事故或核尘埃。等到盖格都能看出明显变化了,那就已经很严峻了。但是能谱仪可以,即使辐射的剂量没有明显变化,只要发现了核反应堆里面才有的人工放射性核素,就能立即预警核事故或核爆炸。切尔诺贝利核事故时,欧洲的国家就是因为发现了空气中存在131碘而引起警觉的。电视剧《切尔诺贝利》中,导演非常细腻的展示了能谱仪(https://www.kechuang.org/t/85914 )。

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仪器对不同能量的射线的敏感度不同,不同能量的射线对人体的作用也不同。一般的盖革管是采用137Cs的662keV射线来标定的,当用来测医用X射线时,由于它的能量只有几十keV,灵敏度会偏离标定的情况。为了弥补响应误差,对盖格而言需要用屏蔽材料进行“能量补偿”,而对于能谱仪而言,只需要在软件里面补偿一下就行了,且补偿的精度远高于物理方法。同样的,也很容易根据不同能量射线的生物学效应进行剂量当量率计算。

过去,能谱仪是很贵的设备。如果把它的价格降到1千元,就具有了普及的条件。

为了实现这个理想,我们设计了一款长得很像盖格计数器的能谱仪。

KC761

这款仪器采用碘化铯(铊)闪烁体,SiPM光电管构成主敏感元件,用于探测γ辐射;采用PIN管构成副敏感元件,可以探测较强的γ射线、β射线,在特定条件下也可以探测α射线。主副敏感元件都连接多道分析仪(MCA),可以获得能谱,或者根据能量甄别射线种类。

下图的几个等高的峰,是40K发出的1.4MeV射线。

11.png

实验装置是这样的,闪烁体放在屏蔽箱里面,外面糊上氯化钾。氯化钾的辐射明显高于本底,注意看inspector的读数。

20220418_152438.jpg

对原始核脉冲进行处理之后,蓝色线条是峰值保持的结果,将被ADC采样,用于计算辐射的能量。

10.png

能谱的概念就介绍到这里,总之这款仪器是很有用很牛逼的。

目前,该仪器处于PPT阶段。

ppt如下:

6.png

2.png

5.png

9.png

仪器有如下特征:

1、标配1cm3碘化铯(铊)闪烁体(已修订为2.54cm3闪烁体)及SiPM传感器,J-FET前级,标配PIN探测器。

    其敏感能量范围预计为30keV~2MeV,闪烁传感器量程~1mGy/h,PIN传感器量程~1Gy/h。

    能量分辨率争取接近7%@662keV(已修订为争取10%)。

2、三节AA干电池供电,确保电源易得。支持Type-C供电和网口POE供电,以便长期监测。

3、超低功耗,预期标准模式可续航十天以上,省电模式可续航三个月以上。

4、支持蓝牙和网络连接,可向物联网平台上传数据,可手机APP操作。

5、带有240px单色显示屏,可以在本机显示能谱,无需连接手机或电脑。

6、可能可以做到IP65防水。

7、有声光震动报警。

本次预售,出售的是内测产品,价格比正式价格低。

预售价

×××元人民币/台

已截止,购买正式版请移步https://www.kechuang.org/t/88974

含中国大陆非偏远地区普通快递费;限量:需HAM或KC会员,每人最多预订5台。

预计交付周期

三个月之后

(原计划力争8月1日,目前争取9月30日,但基于供应链风雨飘摇的现状,不能保证。请关注进度公告帖,见末尾)

退款

1、我可以无理由主动退款,退款不包含支付手续费。

2、在正式通知开始发货之前,可以随时联系我要求退款。退款的处理周期一般在一两天之内,不包括支付手续费。

3、正式通知开始发货之后,不再接受退款申请。

付款方式(已截止):

1、可以本帖直接下单,但支付宝或者微信会收0.6%手续费,真是雁过拔毛。

2、可以打款到我的支付宝×××。

3、如果有我的微信,也可以在微信上预订。 没有我微信的话可以联系科创喵。

4、或者 银行卡 工行 ×××

总之,除了本帖直接下单外,其它方式要回帖或者发消息通知我。我会在本帖更新参与名单。

截止日期

2022年5月30日

免责申明

内测的设备可能存在不完善之处,最严重的情况有可能在内测中发现重大瑕疵。预售产品不是生活消费品,参与内测的用户必须具有专业技术,自愿承受风险,不以产品不完善、不适用、不合格等理由要求退款、赔偿。不论出现何种损失,以预售价款为最高责任限度。

请用户遵守核安全的相关规定,仅限用于合法科技爱好用途,禁止用于任何非法用途。KC761的设计者、生产者、销售者、服务者、社区活动组织者等,均已履行必要的宣传警示义务,不就用户行为承担责任。

很久没有发预售产品了,不太了解当今风俗,如有不妥请谅解,谢谢大家支持。

预订名单(未包含在本帖通过交易系统直接下单的情况)

1.古人,3台

XXXXimula,1台

3.苦丁茶,5台

4.UICalc,1台

XXXX7IRK,1台

XXXX6cuv,1台

XXXX8AAK,1台

8.xsc054,1台

XXXX4IY,1台

XXXXX6WRI,2台

11.大仙,1台

12.巨大橘子,1台

XXXXX2BHC,1台

14.S.D.P,1台

XXXXX4NU,1台

XXXXX9BBI,1台

XXXXX7IPY等7位团体,7台

18.radioham,1台

XXXXXild@BY1QH,1台

XXXXX3DEL,1台

21.yanli,2台

22.qwe,1台

XXXXX7ifg,1台

24.wzh19940105,1台

25.xj198398xujing,1台

26.409762631,1台

27.rainyuoko,2台

28.硝化咸鱼,1台

XXXXXrkEureka,1台

XXXXX7YI,3台

31.永恒之桔,1台

XXXXX2BYD,1台

33.20!Dopaminor,1台

34.hamho,5台

35.migsoft,1台

36.WangGC,1台

37.佛面,1台

38.icewind,1台

XXXXXlideguai,1台

40.俗事怂人,2台

XXXXXsina,1台

XXXXXz562,2台

XXXXX5CQW,1台

XXXXX7GF,1台

45.darkorochi,1台

46.tariel,2台

47.jish,1台

48.zy975912700,1台

XXXXX7CE,1台

XXXXX7JAC,1台

51.罗布,1台

XXXXX7ibn,1台

53.天马行空yzx,1台

XXXXX4DRV,1台

XXXXX4REO,2台

56.FT8900,1台

57.qdzzb,1台

XXXXX1MNM,2台

59.三水合番,1台

60.Kurt_G,1台

61.webrays,3台

进度公告:

https://www.kechuang.org/t/87897

[修改于 9个月3天前 - 2023/06/29 19:10:17]

 
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~~空空如也
虎哥 作者
1年9个月前 IP:四川
904908

传感器预留尺寸很大,对于10×10×10的晶体,外周留有4mm厚度空间,可以插入铜板屏蔽。正式产品采用刚柔复合板,没有连接器。传感器采用防水气密设计,以延长晶体寿命。

20220612_161810.jpg

19
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虎哥作者
1年11个月前 IP:四川
904032

终于有一点PPT之外的成果了。

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虎哥作者
1年11个月前 IP:四川
903859

以上预订信息已更新到顶楼。通过系统下单的,系统有记录,就不额外公布核对了。更新会有延迟。

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虎哥作者
1年11个月前 IP:四川
903861
引用发表于3楼的内容
这个好啊,喜欢了,标记一下方便以后观望。价格确实良心的很,国外之前出过几款小的便携能谱,闪烁体尺寸貌...

有两个传感器模块卡位,实际只装一个。有三个多道分析通道,其中一个默认空闲。空着的卡位,以后或许可以做一些别的传感器作为选配件,比如中子探头。

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虎哥作者
1年11个月前 IP:广东
903946
引用UICalc发表于24楼的内容
如果虎哥能把电源输入的耐压做高,也许就不需要占位筒,可以直接兼容了

不可以,烧坏后果自负…5号干电池是最优方案,不要自作主张。

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虎哥作者
1年11个月前 修改于 1年11个月前 IP:广东
903947
引用AtomictekOWO发表于25楼的内容
两个建议:由于本产品面向业余群体,可否外置一带有偏压的脉冲输入接口(BNC),用于搭配自制探头进行剂...

内部有一个选装探头位,可以装别的传感器。

但是反冲质子闪烁体没有工业化的方案,似乎也没有供应商。通常的混合层压结构或者卷绕结构,也是挺麻烦的。为了这点产量(买中子选件的人必然很少)而开发生产线,必然亏成无底洞,或者价格比别的方法更贵。

相反,采用锂玻璃闪烁体可以直接兼容CsI探头的生产线,增加的成本也就是一片锂玻璃(及大面积SiPM)。虽然锂玻璃很贵,但综合成本反而相对便宜。如果你是开厂的,应该不难想明白这个道理(当然如果有可行的量产方案除外)。

另外关于外接BNC,这是万万不可的。多一个这类小众且麻烦的功能,没有真实的、普惠的价值,售后却会被烦死,甚至可能导致项目失败、亏损。

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虎哥作者
1年11个月前 IP:四川
904010
引用409762631发表于37楼的内容
预定一台,已转支付宝,请查收

请留个电话,或者在资料设置-交易信息里面填写收货信息。

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虎哥作者
1年11个月前 修改于 1年11个月前 IP:四川
904022
引用c150发表于40楼的内容
订两台,但是不知可否开到发票?谢谢

内测是我以个人名义邀请爱好者个人参加,是私事不是公事。企业采购请待产品正式发布。

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虎哥作者
1年11个月前 IP:四川
904032

终于有一点PPT之外的成果了。

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虎哥作者
1年10个月前 IP:四川
904360
引用hamho发表于44楼的内容
这个东西如果放着不用最多能坚持多少年不坏?

不含无法长期存放的电池,不用时请取下干电池,避免漏液。

传感器虽然进行了密封设计,但潮解晶体的存放年限还是有限的,所以采用不潮解的CsI闪烁体。

里面也没有长期存放会损坏的铝电解电容。

整机按IP67设计防水,实际争取达到IP65。

说实话如果不考虑这些生存能力问题,根本不会是这个鸟样,会看起来更高大上,而且还简单。

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虎哥作者
1年10个月前 修改于 1年10个月前 IP:四川
904387
引用desert发表于30楼的内容
冒昧问问,CsI闪烁体探头和SiPM传感器用的是标准品还是定制的型号?这两者是否有单独出售的打算呢?

由于按照较大的量进行采购,因此晶体是定制的,给厂家提了许多要求,以保障分辨率不太拉胯。部分器件也要求厂家进行了适当的改进,例如提供裸片,没有管壳阻挡。

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虎哥作者
1年10个月前 修改于 1年10个月前 IP:四川
904400
引用bg4tfw发表于48楼的内容
已支付宝转账预订一台,请查收。

谢谢支持,您是通过KC系统提交的,所以不会出现在顶楼的列表中。

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