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Entwicklungen zur Verbesserung der Auflösung in der aktuellen Gammaspektrometrie

19.12.2018

Grundlage einer jeden Ausgabe von Quellen (Lösung oder Festpräparat) an Kunden ist die Aktivitäts- und Verunreinigungsbestimmung. Die Gammaspektrometrie ist ein wichtiges Standbein des Fachbereiches Radioaktivität zur Weitergabe der Aktivitätseinheit, welche in der Lage ist, radioaktive Verunreinigungen zu erkennen und Isotopengemische von Radionukliden zu quantifizieren. Damit kommt ihr eine Schlüsselrolle im hochfrequentierten Dienstleistungsbetrieb des Fachbereiches zu. Zur Stabilisierung und Verbesserung dieser Dienstleistung wurden Weiterentwicklungen der Spannungsversorgung der Elektronik durchgeführt.

Praktisch unvermeidbar auftretende Beeinträchtigungen über die Spannungsversorgung der Elektroniken durch das Stromnetz (z.B. durch Schaltnetzteile) führen zu Störungen auf der Baseline der Elektronik und damit zur Verschlechterung der Energieauflösung bei spektrometrischen Systemen. Die beste Energieauflösung wird bei Versorgung der Elektronik aus Batterien erzielt. Um dieses auch für länger andauernde Messungen zu erreichen, wird in Zusammenarbeit mit Fachbereich 6.5 eine kontinuierliche Batterieversorgung mit Niedrigspannung (6 V, 12 V, 24 V) für die Spektrometrieelektronik entwickelt und aufgebaut (siehe Abbildung 1).

Prototyp einer neu entwickelten, direkten Spannungsversorgung für Spektrometrieelektronik aus Batterien.

Abb. 1: Prototyp einer neu entwickelten, direkten Spannungsversorgung für Spektrometrieelektronik aus Batterien. Die Spannungen von 6 V, 12 V und 24 V werden kontinuierlich mit bis zu 5 A störungsfrei zur Verfügung gestellt.

Die durch diese Maßnahme erreichten Verbesserungen sind in Abbildung 2 zu erkennen.

Verbesserung des Auflösungsvermögens in Abhängigkeit von der Spannungsversorgung der Elektronik

Abb. 2: Verbesserung des Auflösungsvermögens in Abhängigkeit von der Spannungsversorgung der Elektronik am Beispiel der 1,332 MeV γ-Line von 60Co. In blau mit Netzfilter-USV (Halbwertsbreite, FWHM = 3,2 keV), in rot mit speziell entwickeltem Netzteil und Filterung (FWHM = 2,0 keV) und in schwarz mit Versorgung aus Batterien (FWHM = 1,8 keV).