PINS3-CW-G2便攜式同位素中子能譜分析
PINS3-CW-G2將最新的化學(xué)品分析識(shí)別技術(shù)與業(yè)界領(lǐng)xian的ORTEC trans-SPEC-N高純鍺平臺(tái)相結(jié)合。
PINS3-CW-G2無需使用液氮和锎-252中子源，便于在OCONUS任務(wù)中進(jìn)行部署。它內(nèi)置化學(xué)品自動(dòng)識(shí)別功能 - 采用堅(jiān)固耐用的設(shè)計(jì)，適合現(xiàn)場(chǎng)部署。
除了增加trans-SPEC-N外，PINS3-CW-G2還具有一些新功能和新特點(diǎn)，例如：
· 不需要液氮。
· 
使用機(jī)械冷卻和可用于現(xiàn)場(chǎng)的伽馬譜儀（ORTEC trans-SPEC-N）。
· 不需要锎-252源。
· 自動(dòng)分析化學(xué)品。
· 使用便攜式小型中子發(fā)生器，大大節(jié)約了重量，功耗和空間。
· 加固型筆記本電腦配有化學(xué)品分析和識(shí)別軟件。
· 外部可充電電池支持12小時(shí)連續(xù)供電。
· 超輕碳纖維測(cè)量支架。
· USB和電源線。
· 安全套件。
· 加固型輪式運(yùn)輸箱。
ORTEC PINS3-CW是一種便攜式同位素中子能譜分析（PINS）無損評(píng)估系統(tǒng)，可分析并提供有關(guān)未開封厚鋼容器內(nèi)未識(shí)別或可疑化學(xué)品成分的現(xiàn)場(chǎng)識(shí)別信息。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于識(shí)別容器內(nèi)的化學(xué)品，無需拆卸、接觸容器、物理取樣或封閉容器，它作為國家fan恐設(shè)備的一部分被廣泛部署于各個(gè)位置，提供了一種識(shí)別“可疑”包裝內(nèi)容的安全方法。
PINS3-CW易于與ORTEC trans-SPEC-N機(jī)械冷卻高純度鍺譜儀結(jié)合使用。trans-SPEC-N經(jīng)過專門設(shè)計(jì)和測(cè)試，可替代目前用于中子化學(xué)品分析系統(tǒng)的現(xiàn)有液氮冷卻探測(cè)器，并為非侵入式化學(xué)品鑒定提供必要的現(xiàn)場(chǎng)譜數(shù)據(jù)。
PINS3-CW通過消除與液氮儲(chǔ)存和運(yùn)輸、設(shè)備搬運(yùn)、維護(hù)和培訓(xùn)相關(guān)的后勤和安全問題，提供了明顯優(yōu)于先前液氮設(shè)計(jì)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。
PINS應(yīng)用
· 彈yao- 火炮、火箭、炸dan、地雷
· 容器 - 氣瓶、儲(chǔ)罐、袋、公文包、包裹。
· 化學(xué)品 - 化學(xué)彈頭、氣體、煙霧。
PINS概述
便攜式同位素核譜分析（PINS）化學(xué)品識(shí)別系統(tǒng)非破壞性地識(shí)別危險(xiǎn)化合物和混合物。不需要打開或接觸測(cè)試對(duì)象，從而大大提高了安全性。如圖所示，PINS用中子探測(cè)測(cè)試對(duì)象，中子激發(fā)原子核內(nèi)部，從而使激發(fā)的原子核產(chǎn)生伽馬射線。每種化學(xué)元素的伽馬射線都具有唯yi的能量強(qiáng)度模式或譜，因此，通過分析伽馬射線譜，PINS軟件可以識(shí)別測(cè)試對(duì)象內(nèi)的化學(xué)元素并確定該對(duì)象是否包含化學(xué)戰(zhàn)劑、填充物（如沙子）或產(chǎn)生煙霧的化學(xué)物質(zhì)。
工作原理
PINS3-CW使用由中子發(fā)生器產(chǎn)生的中子來激發(fā)被測(cè)對(duì)象內(nèi)的原子核。中子發(fā)生器內(nèi)氘原子（D + D）的融合將導(dǎo)致形成He-3離子和具有約2.5 MeV動(dòng)能的中子。標(biāo)準(zhǔn)的PINS3-CW中子發(fā)生器每秒可產(chǎn)生一千萬個(gè)中子。發(fā)生器在各個(gè)方向上發(fā)射中子，每秒約有1000個(gè)中子撞擊每平方厘米的測(cè)試對(duì)象的表面。由于中子是一種ji具穿透力的輻射形式，因此大多數(shù)中子將穿過測(cè)試對(duì)象外殼并與內(nèi)部的化學(xué)物質(zhì)相互作用。
來自發(fā)生器的中子通過非彈性散射或中子俘獲來激發(fā)它們遇到的原子核。在任何一種情況下，激發(fā)的核都會(huì)通過發(fā)射伽馬射線衰減到它們的基態(tài)，伽馬射線是發(fā)射核的特征。也就是說，伽馬射線能量和強(qiáng)度從一種核到另一種核通常變化很大。例如，氫核在中子轟擊下發(fā)射2.2-MeV伽馬射線，而磷核發(fā)射1.3-MeV伽馬射線。
中子誘發(fā)的伽馬射線由高純鍺（HPGe）譜儀測(cè)量，并由譜儀電子設(shè)備分類成譜。通過分析譜，可以確定由中子激發(fā)的化學(xué)元素以及識(shí)別測(cè)試對(duì)象內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)。
運(yùn)行PINS
PINS3-CW專為現(xiàn)場(chǎng)部署而開發(fā)，便攜又堅(jiān)固。其組件包括帶集成多通道分析儀的機(jī)械冷卻譜儀、中子發(fā)生器、探測(cè)器支架和屏蔽罩以及用于提供用戶界面的筆記本電腦。定制軟件在收集數(shù)據(jù)時(shí)實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)，并提供強(qiáng)大的監(jiān)控和分析選項(xiàng)。
筆記本電腦用作PINS3-CW控制面板。電腦允許用戶初始化儀器、啟動(dòng)和停止伽馬射線譜儀的數(shù)據(jù)采集、顯示和分析產(chǎn)生的伽馬射線譜。連接電纜長82英尺（25米），可使電腦與輻射隔離區(qū)保持安全距離，并提供電腦、伽馬射線譜儀和中子發(fā)生器之間的通信。
Trans-SPEC-N機(jī)械冷卻高純鍺譜儀
與先前PINS系統(tǒng)中使用的液氮冷卻HPGe譜儀不同，PINS3-CW采用trans-SPEC-N機(jī)械冷卻HPGe譜儀，不需要液氮。用于冷卻譜儀探測(cè)器所需的電能約為30瓦。trans-SPEC-N鋰離子電池可使探測(cè)器保持冷卻10至12小時(shí)，外部電池支持“熱插拔”，以便長時(shí)間在現(xiàn)場(chǎng)使用儀器。trans-SPEC-N提供靈活的模塊化解決方案，支持現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)化學(xué)品，具有以下特點(diǎn)：
· 無LN2 - 微型、高可靠性、“可永jiu運(yùn)行”的斯特林循環(huán)制冷器無需液氮；探測(cè)器元件封裝在高可靠性、低損耗、全金屬密封的低溫恒溫器內(nèi)。
· 高靈敏度 - 大型（>50％相對(duì)效率）HPGe探測(cè)器。
· 高穩(wěn)定性 - 數(shù)字電子設(shè)備為惡劣條件下的棘手分析提供了解決方案。
· 明亮和清晰 - VGA分辨率顯示與觸摸感應(yīng)操作屏。
· 一體化集成設(shè)計(jì) - 堅(jiān)固緊湊、無需互連 - 易于安裝和使用。
· 智能 - 九個(gè)感興趣區(qū)域（ROI）的核素識(shí)別和活度計(jì)算。
· 可靠連接 - USB 2.0和無線。
· 802.11通信、內(nèi)置GPS和采集譜的安全數(shù)字輸入/輸出（SDIO）存儲(chǔ)。
· 靈活 - 可以使用各種電源，包括內(nèi)置電池、輔助外部電池、汽車電池（任何12 V DC）和線路電源；可自動(dòng)進(jìn)行切換。
電子中子發(fā)生器
P 385中子發(fā)生器采用了新一代的數(shù)字控制技術(shù)。操作選項(xiàng)集成在PINS Plus分析軟件中，包括啟動(dòng)和停止設(shè)置；運(yùn)行定時(shí)器和開/關(guān)指示。P 385具有廣泛的安全功能。內(nèi)置鑰匙鎖和外部聯(lián)鎖裝置，而智能燈可感應(yīng)光線和電流。P 385的設(shè)計(jì)延長了使用壽命并節(jié)省了生命周期成本。加速器頭包含比市場(chǎng)上其他中子發(fā)生器更長壽命的管。便攜式中子發(fā)生器延續(xù)了靈活的模塊化解決方案設(shè)計(jì)，支持現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)化學(xué)品威脅，具有以下特點(diǎn)：
· 更長的管壽命 - 降低了生命周期成本。
· 更高的輸出 - 增加了識(shí)別時(shí)間。
· 現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù) - 與PINS Plus分析軟件集成。
· 集成式高壓電源 - 方便的現(xiàn)場(chǎng)電源供電。
化學(xué)品的自動(dòng)分析
PINS數(shù)據(jù)采集程序記錄并顯示來自trans-SPEC-N的譜測(cè)量。它還可分析每10秒記錄的譜、擬合感興趣的峰值、重新校準(zhǔn)能量刻度并進(jìn)行化學(xué)品分析。新化學(xué)品分析方法基于所示決策樹邏輯，可識(shí)別被測(cè)物體內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)。新概率方法追蹤決策樹中的每條路徑，并為每種可能含有的化學(xué)品打分。得分最高的化學(xué)品被選為所含化學(xué)品。
新化學(xué)品分析方法更快、更準(zhǔn)確，而且更容易擴(kuò)充PINS可自動(dòng)識(shí)別的化學(xué)品清單。目前，PINS自動(dòng)分析軟件可識(shí)別以下化學(xué)品。
化學(xué)戰(zhàn)劑 |
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伽馬射線HPGe光譜儀
型號(hào) | ORTEC trans-SPEC-N |
相對(duì)效率 | >50%典型值（ANSI/IEEE 325-1996） |
能量分辨率 | <1600 eV @ 122 keV和≤2.5 keV @ 1332 keV（FWHM在最佳設(shè)置和探測(cè)器類型下可得到保證） |
多通道分析儀（MCA） | 內(nèi)置數(shù)字信號(hào)處理MCA |
MCA通道 | 高達(dá)16k |
尺寸 | 15.5英寸長 x 6.55英寸寬 x 13.75英寸高（39.4厘米長 x 16.3厘米寬 x 34.9厘米高） |
重量 | 24.4磅（11.1千克） |
輸入電源 | 10-17 V DC @ 30瓦 |
內(nèi)部電池續(xù)航時(shí)間 | 對(duì)于冷態(tài)探測(cè)器，在77°F（25°C）的溫度下>3小時(shí) |
外部電池 | 對(duì)于冷態(tài)探測(cè)器，在77°F（25°C）的溫度下，可將工作時(shí)間延長至12小時(shí) |
初始冷卻時(shí)間 | 在77°F（25°C）的溫度下<10小時(shí) |
筆記本電腦
型號(hào) | 松下Toughbook CF-31 |
操作系統(tǒng) | Microsoft Windows 7 |
硬盤驅(qū)動(dòng)器容量 | 320 GB |
電池工作時(shí)間 | 12.5小時(shí) |
充電時(shí)間 | 4.5小時(shí) |
尺寸 | 11.9英寸 x 11.5英寸 x 2.9英寸（30.2厘米 x 29.2厘米 x 7.3厘米） |
重量 | 8.2磅（3.7千克） |
工作溫度范圍 | 14-22 |
中子發(fā)生器源
型號(hào) | FP385 |
標(biāo)稱中子產(chǎn)額 | 3.0E+08 n/s |
脈沖范圍 | 250 Hz至20 kHz |
占空比 | 5％到100％ |
中子麥克斯韋，溫度譜 | 參數(shù)= 1.42 MeV |
平均中子能量 | 2.5 MeV |
外部電池 | 在77oF（25oC）的溫度下，可將工作時(shí)間延長至12小時(shí) |
控制接口 | RS-232 |
安全功能 | 鑰匙鎖、緊急開/關(guān)、自動(dòng)壓力聯(lián)鎖開關(guān)、閃爍警示燈 |
加壓氣體運(yùn)輸許可證 | DOT特別許可證14690，允許裝置wan全加壓運(yùn)輸。 |
總重量 | 37.42磅（17千克）加速器和電子設(shè)備外殼 |
