Automatisk analysator för radioxenonprovtagare
Den automatiska radioxenonprovtagaren-analysatorn (ARSA) designades av Pacific Northwest National Laboratory i slutet av 1990-talet med finansiering och stöd från US Department of Energy . ARSA-systemet samlar automatiskt in och mäter radioxenon från luften.
ARSA-systemet samlar kontinuerligt upp xenon från luften i batch-läge och bearbetar cirka 48 m 3 under en 8-timmarsperiod. Den genomsnittliga mängden xenon som samlats in under denna period är cirka 2 cc. Xenongasen överförs sedan till ett nukleärt detektionssystem som består av en beta-gamma-koincidensspektrometer.
Historia
ARSA designades vid PNNL till stöd för CTBT: s internationella övervakningssystem .
- 1995 – ARSA-konceptet testades för första gången i laboratoriet
- 1997 – ARSA genomgick ett fälttest vid Environmental Measurements Laboratory i New York City
- 2000 – ARSA-systemet skickades till Freiburg, Tyskland för att delta i det internationella ädelgasexperimentet
- 2000 – ARSA antogs av DME Corporation för kommersialisering
- 2002 – Kommersialiseringen av ARSA överfördes till General Dynamics Corporation
- 2003 – ARSA skickades till Guangzhou, Kina för ytterligare deltagande i det internationella ädelgasexperimentet
Funktionsprinciper
Detektion och mätning av atmosfäriskt radioxenon är en viktig komponent i internationella övervakningssystem för kärnvapenprovning. Övervakningsstationer separerar xenon från luft och utför isotopanalys av radioxenonet. I ett sådant radioxenonmätschema identifieras isotoperna av intresse genom sammanfallande spektroskopi av elektroner och fotoner i en β/y-koincidensspektrometer (BGCS). β-spektrometern är en plastscintillator, tillverkad som en cylindrisk cell innehållande det separerade xenonprovet. Denna cell omges av NaI(Tl) y-spektrometern. Vi rapporterar här utvecklingen av en kalibreringsprocess för BGCS lämplig för användning i fjärrprovtagningssystem. Denna procedur är baserad på γ-ray Compton-spridning, vilket resulterar i en sann sammanfallande signal i båda detektorerna, generering av elektroner över ett brett energiområde som matchar energifördelningen av elektroner från radioxenonförfall och en relativ okänslighet för källans placering. Förutom förstärkningskalibrering bestämmer denna procedur β-detektorns upplösning som en funktion av energi.