Spettroscopia Gamma con il KC761B

Abstract: in questo articolo continuiamo la presentazione del nuovo device KC761B. Nel post precedente abbiamo descritto l’apparato termini generali. Ora ci focalizziamo principalmente sulla funzionalità di spettrometro gamma.

Introduzione

Lo strumento KC761B della Deepace è sia un dosimetro che uno spettrometro gamma. Lo switch tra le due modalità viene fatto tramite i pulsanti presenti sulla parte frontale dello strumento. All’accensione lo strumento si trova già, per default, nella modalità spettrometro gamma. Durante l’acquisizione degli eventi, sul display frontale, viene mostrato lo spettro gamma della sorgente in esame.

KC761B stand-alone

Nella modalità stand-alone lo strumento viene utilizzato come spettrometro gamma portatile. La sorgente in esame viene collocata davanti alla finestra di misurazione, lo spettro gamma viene viualizzato sul display frontale. In funzione della attività della sorgente sarà necessario aspettare un tempo più o meno lungo affinchè lo spettro presenti un andamento stabile. il sensore è comunque piuttosto efficiente e quindi lo spettro si stabilizza nel giro di qualche minuto. Nelle immagini segueti mostriamo alcuni spettri gamma acquisiti con lo strumento.

Fig 1 – Setup di misurazione con lo strumento stand-alone

Lo strumento acquisisce facilmente lo spettro dell’Americio 241 e risolve ottimamente il picco principale a 60KeV ed i picchi secondari attorno ai 20KeV, come mostrato nel grafico seguente.

Fig 2 – Spettro gamma della sorgente Am241

La classica sorgente di Cesio 137 produce il picco gamma a 660KeV ed il picco di radiazione X a 32KeV. Lo spettro può essere visualizzato sia in scala lineare che in scala logaritmica, come mostrato neli grafici seguenti:

Fig 3 – Spettro gamma della sorgente Cs137 in scala lineare

Fig 4 – Spettro gamma della sorgente Cs137 in scala logaritmica

Un test significativo è l’acquisizione dello spettro gamma di una sorgente di Torio 232. Questo spettro è infatti caratterizzato da numerosi picchi sia di bassa che di alta energia. Il grafico seguente mostra lo spettro aquisito con lo strumento, dove si possono notare i numerosi picchi di energia corrispondenti alle varie emissioni del nuclide Th232, evidenziate nel grafico dalle linee tratteggiate.

Fig 5 – Spettro gamma della sorgente Th232

KC761B connesso ad App KCMA

Lo strumento è dotato di connettività bluetooth e si può collegare ad un telefonino con la App KCMA installata. Questa applicazione permette di visualizzare sullo schermo del telefonino lo spettro gamma della sorgente in esame. L’applicazione rende disponibili numerosi comandi per la gestione dello strumento e per una visualizzazoine migliorata dello spettro gamma, i dati dello spettro possono anche essere memorizzati su file in forma di file CSV.

Fig 6 – Setup di misurazione con lo strumento connesso ad un telefonino

Fig 7 – Spettro gamma di una sorgente di Cesio 137 visualizzato con la app KCMA installata su di un telefonino Android

Analisi Spettri gamma con InterSpec

Il file CSV dello spettro gamma, ottenuto dalla app KCMA oppure memorizzato su SD card direttamente dallo strumento, può essere facilmente visualizzato su computer con la applicazione InterSpec, software professionale di libero utilizzo. Con questo software si può analizzare in maniera approfondita lo spettro gamma, ad esempio si possono  modificare i coefficienti di linearizzazione, confrontare lo spettro con le emissioni note dei radionucidi e fare la valutazione quantitativa della attività della sorgente. Nei grafici seguenti presentiamo alcuni spettri ottenuti con lo strumento KC761B e successivamente elaborati con InterSpec.

Fig 8 – Spettro gamma di Am 241

Fig 9 – Spettro gamma di Cs 137

Fig 10 – Spettro gamma di Na 22

Fig 11 – Spettro gamma di Th 232

Conclusioni

Lo strrumento KC761B è uno spettrometro gamma ricco di funzionalità. La risoluzione in energia del sensore è ottima ed è buona anche l’efficienza di rilevazione che permette di rilevare facilmente anche i picchi con alta energia. Lo strumento può essere utilizzato stand-alone, ad esempio per un utilizzo sul campo, ma può anche essere connesso con l’applicazione KCMA su telefonino, e gli spettri possono essere memorizzati per essere successivamente elaborati in maniera approfondita ad esempio con l’applicazione InterSpec.

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