Sentec GmbH - Strahlenmesssysteme

                  Nukleare Messtechnik

Qualität und Erfahrung seit über 20 Jahren!

NAI175A

Integrierbare Hoch-Temperatur-

Messanordnung NaI


- Qualifiziert nach KTA3505

- Detektor und Vorverstärker getrennt

- Normsignal und Analogsignalausgang

- Diskriminator

- Dauerbelastung bis 75oC

- Kurzzeitbelastung bis 125oC

- Feuchte bis 100% mit Betauung

- Schwingungs- und Schockgeprüft

- Treiberstufe zur Signalübertragung bis 400 m

- Stabilisiert gegen Spannungsänderungen

- Hochqualifizierte Bausteine für extreme

        Einsatzbedingungen


Anwendungen:

Als "N-16"-Meßstellen zur Leckage-Überwachung an Frischdampfleitungen in Kernkraftwerken für nieder- (<2,5 MeV) bis hochenergetische Gammas (aus kurzlebigem N-16 bei hohen Reaktorleistungen: ca. 7 MeV).

Für Spektroskopie und Zählratenmessungen bei hohen Temperaturen bspw. in der geologischen Prospektion (Bohrlochmessungen etc.).

 

Übersicht:

Das System NaI175A ist entwickelt für den Einsatz in Bereichen erhöhter Temperaturen. Durch die räumliche Trennung von Detektor und Vorverstärker wird die Elektronik selbst bei hohen Temperaturen im Detektorbereich geringstmöglich belastet.

Das kompakte Design des Detektorkopfes und die Übertragung der Analog- und Normsignale über 400 m macht das System geeignet für eine Installation an unzugänglichen, heißen und/oder kontaminierten Orten. Die erzeugten Signale lassen sich bspw. zur Steuerung von Messumformern (Abschaltung bei erhöhtem Strahlenpegel und dergl.), zur Zählratenbestimmung oder zur Spektroskopie benutzen.


Der Messwertaufnehmer NaI175A besteht aus dem Detektorkopf DN175A und dem Vorverstärkerteil VN175A, miteinander verbunden durch das Systemkabel SC175A . Im Detektorteil sind zusammengefasst: NaI(TI)-Szintillationskristall, Photomultiplier und Spannungsteiler, der Vorverstärkerteil umfasst zusätzlich eine Diskriminatorstufe, eine interne Spannungsversorgung und einen Leitungs-treiber.


Messprinzip:

Die auf den NaI-Kristall einfallende Gammastrah-lung überführt aufgrund von Wechselwirkungs-prozessen (Photoeffekt, Comptoneffekt und Paarbildung) Elektronen aus dem Grundzustand (Valenzband) in angeregte Energieniveaus (Leitungsband) über. Bei ihrer Rückkehr in den Grundzustand erfolgt die Energieabgabe dieser Teilchen über angeregte Zustände von in das Kristallgefüge eingebetteter Aktivatorzentren (im vorliegenden Fall Thallium-Atome). Die Freisetzung der Anregungsenergie dieser Thallium-Atome führt zu Emission von Photonen (Wellenlänge ca. 0,4 μm), die im nachgeschalteten Photomultiplier eine zur Energie des Gammaquants proportionale Anzahl von Photoelektronen erzeugen. Diese Elektronen werden im Dynodensystem verstärkt (Faktor ca. 106 - ca. 108) und über das Verbin-dungskabel dem Vorverstärker zur Aufbereitung und Impulsformung zugeführt.


Technische Kenn-DatenTechnische Kenn-Daten

Eingang Hochspannung/Versorgungsspannung

Hochspannung/Maximal:            1400 V negativ

Hochspannung/Arbeitspunkt:     werksint. Festlegung

Leistungsaufnahme/Maximal:     0,55 W bei 1400 V


Vorverstärkerversorgung:            typ. + 18 V/80 mA

Leistungsaufnahme:                   typ. 2*1,44 W

Gerätebuchse:   Fischer DBEE 105A096-11


Normsignal-AusgangAusgnge 

Amplitude:                     5,0 + 0,5 V in 75 Ohm 

Pulsbreite:                     500 + 200 ns (HWB) 

Anstiegszeit:                  5-100 ns (10% - 90%) 

Pulsform:                       Rechteck 

Pulspolarität:                  negativ (opt. positiv) 

Ausgangsimpedanz:      75 Ohm  

Gerätebuchse:   Fischer DBEE 105A005-11


Analogsignal-Ausgang

Amplitude:                     0 - 5,0 V 

Pulsbreite:                     4 + 0,5 μs (HWB) 

Anstiegszeit:                  100-700 ns (10% - 90%)

Pulsform:                       Gauß

Pulspolarität:                  negativ (opt. positiv)

Ausgangsimpedanz:      75 Ohm  

Gerätebuchse:   Fischer DBEE 103A002-11


Versorgung:

Gerätebuchse:   Fischer DBEE 105A096-11


EinstellmöglichkeitenEinstellmglichkeiten

Konversionsfaktor:         2,0 + 0,2 mV/keV

Diskriminatorschwelle:   40 - 1000 mV negativ


EinsatzbedingungenEinsatzbedingungen

Einsatz-Temperatur Dauer         20 – 75oC

Einsatz-Temperatur Kurzzeit      75 – 125oC

Temperaturgradient f. Detektor  bis 4 grad /min.

Druckbelastbarkeit                      0,7 - 1,3 * 105 Pa

Feuchte auf Dauer                      95% ohne Betauung

Feuchte auf Kurzzeit                   100% mit Betauung        

Untergrund-Zählrate (bei 0,1 μSv/h) < 50 ips

Konversionsfaktor                        2,35 + 0,2 mV/keV

    

Schwingungsbelastung

Frequenzspektrum 5 bis 35 Hz: 6g, 1 Oktave/min.

                             35 bis 100 Hz: 12g, 10 Oktaven/min.

                              (Dauer gem. Prüfvorgabe KTA 3505)


Schockbelastung

30g, 11ms Einwirkungsdauer für alle Komponenten des Systems


Magnetische AbschirmungMagnetische Abschirmung

Der Einfluß des Erdmagnetfeldes ist in jeder Einbaulage vernachlässigbar.


Funkentstörung  nach VDE 0847


Schutzart IP 65 nach DIN 40050

 


Mechanischer Aufbau der MesswertaufnehmerMechanischer Aufbau der Mewertaufnehmer

Gehäuse aus Edelstahl


- Detektorteil DN175A mit

     NaI Kristall Bicron Typ 1F2-X,

     Photomultiplier Hamamatsu Typ R1288-01

 

Länge:                                  276 mm

Größter Durchmesser:           49 mm

Gewicht:                               ca. 1,4 kg


- Systemkabel SC175A als Verbindung Detektor - Vorverstärker

Länge:                                   4-8 m


- Vorverstärkerteil VN175A mit

      - Diskriminatorstufe,

      - Pulsformstufe,

      - Interner Versorgungsspannungs-Erzeugung,

      - Leitungstreiber.


Länge:                                  250 mm

Größter Durchmesser:           94 mm

Gewicht:                               ca. 2.5 kg



Mögliche Kabelanschlüsse meßumformerseitig

(nicht Bestandteil des Systems; Testkabel optional)


SignalkabelSignalkabel

(Verbindung Signalausgang - Meßumformer)

Kabelaufbau:    geschirmtes Koaxkabel

Durchmesser Außenmantel:        9,1-10,5 mm

Maximale Kabellänge:                 400 m

Kabelimpedanz:                          75 Ohm

Steckverbindungen: Fischer SE 105A005-11


VersorgungskabelVersorgungskabel

(Verbindung Versorgungsausgang-Meßumformer)

Kabelaufbau:    8 adriges Kabel mit geschirmtem Koaxkabel

und 7 Steuerleitungen

Durchmesser Außenmantel:        9,1-10,5 mm

Maximale Kabellänge:                 400 m

Steckverbindungen: Fischer SE 105A096-12



Testkabel PK1Testkabel PK1

(Verbindung Signalausgang - Prüfgeräte)

Kabelaufbau:    BNC-Koaxialkabel 75 Ohm

Durchmesser Außenmantel:        9,1-10,5 mm

Maximale Kabellänge:                 10 m

Steckverbindungen: Fischer SE 105A005-11 gegen BNC


Testkabel PK2Testkabel PK2

(Verbindung Prüfausgang - Vielkanalanalysator)

Kabelaufbau:    BNC-Koaxialkabel 75 Ohm

Durchmesser Außenmantel:        9,1-10,5 mm

Maximale Kabellänge:                 10 m

Steckverbindungen: Fischer SE 103A002-11 gegen BNC




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