Ro-ràdh

Bidh fiolan deàrrsadh a’ glacadh comharran solais a chaidh a chruthachadh le bhith a’ brosnachadh mìrean rèidio-beò le bhith a’ cleachdadh stuthan fluaraiseach, agus tha am prionnsapal bunaiteach stèidhichte air eadar-obrachadh rèididheachd ianachaidh le stuth. Bho mheadhan an 20mh linn, tha iad air a bhith nam prìomh thaic ann am fiosaig niùclasach, rannsachadh meidigeach agus àrainneachdail air sgàth an cugallachd agus an sònrachas àrd. Gu traidiseanta, chaidh an cur ann an innealan sòlaimte ann an deuchainn-lannan airson mion-sgrùdadh càileachdail agus cainneachdail air rèidio-iosotopan.

Bha fiolan deàrrsadh tràth cuingealaichte leis an ìre mhòr, an iom-fhillteachd agus a’ chosgais àrd aca, agus bha iad air an cleachdadh sa mhòr-chuid ann an deuchainn-lannan sònraichte.Anns na bliadhnachan mu dheireadh, ge-tà, tha leasachadh lorgairean leth-chonnsachaidh beaga bìodach, adhartasan ann an stuthan scintillator ùra, agus amalachadh leughadairean so-ghiùlain air èifeachdas agus so-ghiùlaineachd lorg a leasachadh gu mòr.

Prionnsabalan Teicnigeach Prìomh Fhiolan Scintillation

1. Prìomh dhòighean-obrach

Eadar-obrachadh stuth fluaraiseach le stuth rèidio-ghnìomhachNuair a thèid stuth rèidio-beò (me ghathan alfa, beta no gamma) a-steach do na fiolan scintillation, bidh e ag eadar-obrachadh leis an stuth fluorescent (scintillator) taobh a-staigh a’ fiol. Bidh an eadar-obrachadh seo ag adhbhrachadh brosnachadh mholacilean no dadaman anns an stuth fluorescent agus an uairsin leigeil ma sgaoil fotonan rè dì-bhrosnachadh, a’ toirt a-mach comharra solais faicsinneach.

Innealan Leughaidh'S e lorgaire dhealbhan air leth mothachail a th' ann am PMT (Photomultiplier Tube) a tha comasach air comharran solais lag a thionndadh gu comharran dealain, a thèid a mheudachadh tuilleadh le cuairt amplifier gus comharran dealain tomhaiste a thoirt a-mach mu dheireadh. Air an làimh eile, tha lorgairean dhealbhan silicon nan seòrsa de lorgaire dhealbhan stèidhichte air teicneòlas leth-chonnsachaidh, comasach air comharran optigeach a thionndadh gu dìreach gu comharran dealain le èifeachdas cuantamach àrd agus fuaim ìosal.

2. Prìomh chomharran coileanaidh

Tha coileanadh fhialaichean scintillation air a thomhas le beagan phrìomh mheatairean:

Mothachaidh (Crìoch Lorgaidh): Is e cugallachd an gnìomhachd as ìsle a ghabhas lorg leis na fiolan dealanaich. Mar as àirde an cugallachd, ’s ann as ìsle an dùmhlachd de stuth rèidio-beò a ghabhas lorg san Roinn Eòrpa. Tha buaidh aig èifeachdas soilleasachd an stuth fhlùraiseach, èifeachdas cuantamach an lorgaire-foto agus ìre fuaim an t-siostaim air cugallachd.

Fuasgladh lùthaIs e rùn lùtha comas nam fiolan deàrrsadh eadar-dhealachadh a dhèanamh eadar mìrean rèidio-beò de dhiofar lùths. Mar as àirde an rùn, ’s ann as cruinne a ghabhas mìrean rèidio-beò de dhiofar lùths aithneachadh agus eadar-dhealachadh. Tha rùn lùtha an urra sa mhòr-chuid ri feartan soilleasach an stuth fhlùraiseach, coileanadh an lorgaire-foto, agus càileachd a’ chuairt giullachd chomharran.

SeasmhachdTha seasmhachd a’ toirt iomradh air comas bhiolan deàrrsadh coileanadh cunbhalach a chumail suas thar ùine mhòr. Tha bhiolan deàrrsadh seasmhach comasach air toraidhean cunbhalach a chumail suas fo dhiofar shuidheachaidhean àrainneachdail. Tha seasmhachd cheimigeach an stuth fhlùraiseach, feartan a bhith a’ fàs nas sine an lorgaire-foto, agus factaran àrainneachdail (me, teòthachd, taiseachd) a’ toirt buaidh air seasmhachd.

Co-chòrdalachd stuthanFeumaidh fiolan scintillation a bhith co-chòrdail ri diofar sheòrsaichean shampaill, a’ gabhail a-steach sampallan leaghaidh, cruaidh is gasach. Tha co-chòrdalachd stuthan an urra ri stuth nam fiolan scintillation (me glainne no plastaig) a bharrachd air ceimigeachd an stuth fhlùraiseach. Dh’ fhaodadh gum bi feum aig diofar sheòrsaichean shampaill air diofar dhealbhaidhean is roghainnean stuthan fiolan scintillation.

Tha prìomh phrionnsabal teicnigeach nam fiolan scintillation stèidhichte air eadar-obrachadh stuthan fluorescent le stuthan rèidio-beò, a thèid a thomhas le bhith ag atharrachadh comharran optigeach gu comharran dealain tro lorgairean-foto silicon Shanghai ann an tiùb foto-iomadachaidh. Am measg nam prìomh chomharran coileanaidh tha cugallachd, rùn lùtha, seasmhachd agus co-chòrdalachd stuthan, a tha còmhla a’ dearbhadh comas lorg agus cleachdadh fiolan scintillation.

Cleachdaidhean ioma-chruthach bho obair-lann gu sgrùdadh àrainneachdail

Tha fiolan scintillation, mar inneal air leth èifeachdach airson lorg rèidio-ghnìomhachd, air an cleachdadh gu farsaing ann an grunn raointean, bho rannsachadh obair-lann bunaiteach gu sgrùdadh àrainneachdail, gu tagraidhean gnìomhachais is sàbhailteachd, agus eadhon a’ leudachadh gu raointean tar-ghearraidh a tha a’ tighinn am bàrr.

1. Rannsachadh bunaiteach obair-lann

Mion-sgrùdadh niùclasachAir a chleachdadh airson dearbhadh cainneachdail isotopan alpha, beta agus gamma-ghathan leithid tritium (H-3) agus carbon-14 (C-14). Air a chleachdadh gus gnìomhachd rèidio-iosotopan a thomhas gu ceart ann an raointean leithid fiosaig niùclasach agus cinn-latha geòlais.

Sgrùdaidhean metabolism dhrogaicheanA’ cumail sùil air slighean metabolach agus sgaoileadh dhrogaichean ann am fàs-bheairtean tro choimeasgaidhean le bileagan rèidio-leubail (me, drogaichean le bileagan C-14). Air a chleachdadh ann an sgrùdaidhean cungaidh-leigheis agus tocsaineòlais gus measadh a dhèanamh air gabhail a-steach, sgaoileadh, metabolism agus cuir às (ADME) dhrogaichean.

Deuchainn sàbhailteachd bìdhSgrìonadh luath airson truailleadh rèidio-beò ann am biadh; air a chleachdadh gus sàbhailteachd bìdh a dhèanamh cinnteach às dèidh tubaistean niùclasach no ann an sgìrean le rèididheachd àrd.

2. Raon sgrùdaidh àrainneachdail

Sgrùdadh air cuirp uisgeBithear a’ cleachdadh lorg rèidio-nuclides ann an uisge òil agus uisge sgudail gnìomhachais gus ìre truailleadh cuirp uisge a mheasadh agus gus dèanamh cinnteach gu bheil càileachd uisge a’ coinneachadh ri inbhean sàbhailteachd.

Ùir agus àileA’ cumail sùil air sgaoileadh tuiteam rèidio-ghnìomhach às dèidh tubaist niùclasach, a’ cumail sùil air dùmhlachd rèidio-nuclides san ùir agus san àile, agus a’ measadh ath-bheothachadh àrainneachdail.

Sampallan bith-eòlasachDèan mion-sgrùdadh air cruinneachadh mheatailtean troma no stuthan rèidio-beò ann an clò planntrais is bheathaichean. Air a chleachdadh ann an sgrùdaidhean eag-thocsaineòlais gus measadh a dhèanamh air buaidh truailleadh rèidio-beò air eag-shiostaman.

3. Cleachdaidhean gnìomhachais is sàbhailteachd

Deuchainn neo-sgriosail: sgrùdadh air aodion stuthan rèidio-ghnìomhach ann an uidheam gnìomhachais. Air a chleachdadh ann an ionadan cumhachd niùclasach, peitriceimigean, msaa., airson measadh sàbhailteachd agus ionracas uidheamachd.

Dìon rèididheachdAir a chleachdadh mar chompanach ri dosimeters pearsanta gus sùil a chumail air an dòs rèididheachd a gheibh luchd-obrach. Ann an goireasan niùclasach, roinnean rèididheachd ospadalan agus àiteachan eile gus sàbhailteachd rèididheachd a dhèanamh cinnteach.

Freagairt Èiginn: airson measadh luath a dhèanamh air ìrean rèididheachd ma thachras tubaist niùclasach no aodion stuth rèidio-ghnìomhach. Air a chleachdadh airson sgrùdadh rèididheachd agus taic co-dhùnaidh èiginn aig làraichean tubaist.

4. Raointean thar-ghearraidh a tha a’ tighinn am bàrr

Bith-mheidigeachDearbhadh rèidio-leubail airson leigheasan aillse gus dèanamh cinnteach à targaideachd agus èifeachdas dhrogaichean. Ann an leigheas rèidio-iosotop, a’ cumail sùil air sgaoileadh agus metabolism dhrogaichean.

Nano-stuthanSgrùdadh a dhèanamh air buaidh sineirgisteach nan nano-mhìrean ann an lorg rèidio-ghnìomhachd gus cugallachd agus èifeachdas lorg a leasachadh. Stuthan nano-scintillator ùra a leasachadh airson lorg rèidio-ghnìomhachd àrd-chruinneas.

Rannsachadh fànais: airson ghathan cosmach a lorg agus buaidh rèididheachd fànais air soithichean-fànais agus speuradairean a sgrùdadh. Dèan measadh air coileanadh stuthan dìon rèididheachd fànais gus dèanamh cinnteach à sàbhailteachd miseanan fànais.

Tha na cleachdaidhean ioma-chruthach aig fiolan scintillation a’ còmhdach raon farsaing de shuidheachaidhean bho rannsachadh obair-lann bunaiteach gu sgrùdadh àrainneachdail, tagraidhean gnìomhachais is sàbhailteachd, agus raointean tar-ghearraidh a tha a’ tighinn am bàrr. Tha an cugallachd, an cruinneas agus an co-chòrdalachd àrd gan dèanamh nan inneal riatanach airson lorg rèidio-beò, a’ cluich pàirt do-sheachanta ann an rannsachadh saidheansail, dìon na h-àrainneachd, sàbhailteachd gnìomhachais agus leasachadh teicneòlais a tha a’ tighinn am bàrr.

Bidh Nuadh-ghnàthachadh Teicneòlach a’ Brosnachadh Ioma-ghnìomhachd

Chan urrainnear fiolan scintillation ioma-ghnìomhach a dhealbhadh agus a leasachadh às aonais adhartachadh ùr-ghnàthachadh teicneòlach, gu h-àraidh ann an saidheans stuthan, ùrachadh is cunbhalachadh tuigseach agus adhartasan ann an taic riaghlaidh.

1. Adhartasan ann an saidheans stuthan

Stuthan scintillator ùra: cesium iodide le thallium, scintillators stèidhichte air lutetium, scintillators organach, nano-scintillators, msaa., a dh’ fhaodas cugallachd a leasachadh, crìochan lorg a lughdachadh, caitheamh lùtha a lughdachadh, beatha uidheamachd a leudachadh, seasmhachd stuthan a neartachadh, agus atharrachadh gu àrainneachdan iom-fhillte (me, teòthachd àrd, taiseachd àrd).

2. Ùrachadh tuigseach

Algairimean inntleachd fuadain gus cuideachadh le mion-sgrùdadh dàta: thathar a’ cleachdadh algairim ionnsachaidh innealan gus gnèithean niùclide aithneachadh gu fèin-ghluasadach, a’ leasachadh cruinneas agus èifeachdas mion-sgrùdadh dàta. Leasaich giullachd chomharran tro mhodalan ionnsachaidh domhainn gus bacadh fuaim a lughdachadh, cruinneas lorg a leasachadh, agus mion-sgrùdadh agus tomhas luath a choileanadh air sampallan ioma-niùclide measgaichte.

Àrd-ùrlar sgòthan agus teicneòlas IoTÀrd-ùrlar roinneadh dàta fìor-ùine a thogail gus lìonra sgrùdaidh rèidio-ghnìomhachd air feadh an t-saoghail a thoirt gu buil. Taic a thoirt do sgrùdadh àrainneachdail air sgèile mhòr agus freagairt èiginn tro sgrùdadh iomallach agus mion-sgrùdadh dàta, agus innealan lèirsinn dàta a thoirt seachad gus luchd-co-dhùnaidh a chuideachadh le bhith a’ tuigsinn sgaoileadh agus gluasadan rèidio-ghnìomhachd gu sgiobalta.

(Buannachdan: Èifeachdas giollachd dàta a leasachadh agus eadar-theachd daonna a lùghdachadh; sgrùdadh iomallach agus rabhadh tràth fìor-ùine a thoirt gu buil, agus comas freagairt èiginn a leasachadh; co-obrachadh cruinneil agus roinneadh dàta adhartachadh, agus rannsachadh saidheansail agus leasachadh teicneòlach adhartachadh.)

’S e ùr-ghnàthachadh teicneòlach am prìomh fheachd air cùl ioma-ghnìomhachd fhiolan scintillation. Tha adhartasan ann an saidheans stuthan agus stuthan scintillator ùra air coileanadh lorg a leasachadh gu mòr; tha ùrachaidhean tuigseach air mion-sgrùdadh dàta a dhèanamh nas èifeachdaiche agus nas cruinne. Chan e a-mhàin gu bheil na h-ùr-ghnàthachaidhean seo a’ leudachadh nan suidheachaidhean tagraidh airson fhiolan scintillation, ach cuideachd a’ brosnachadh leasachadh iomlan teicneòlas lorg rèidio-beò, a’ toirt taic làidir do rannsachadh saidheansail, dìon na h-àrainneachd agus sàbhailteachd niùclasach.

Dùbhlain agus Fuasglaidhean

Tha grunn dhùbhlain mu choinneamh bhiolan scintillation nuair a thathar gan cleachdadh gu farsaing, nam measg cùisean cosgais, iom-fhillteachd obrachaidh, agus ro-làimhseachadh shampallan. Mar fhreagairt do na cùisean sin, tha an gnìomhachas air grunn fhuasglaidhean a mholadh gus tuilleadh leasachaidh agus fèill-chluich na teicneòlais a bhrosnachadh.

1. Cùisean a th’ ann mar-thà

Cos àrdt: Tha cosgaisean àrda R&D airson uidheam beag bìodach agus stuthan àrd-choileanaidh a’ cuingealachadh sgaoileadh air sgèile mhòr. Tha uidheam deuchainn fìor mhothachail daor agus duilich a choitcheannachadh gu raointean le goireasan cuibhrichte no deuchainn-lannan beaga is meadhanach mòr.

Iom-fhillteachd obrachaidhMar as trice bidh feum aig uidheam lorg rèididheachd air luchd-obrach sònraichte airson obrachadh agus cumail suas, agus mar sin bidh e nas dualtaiche a chleachdadh. Bidh pròiseasan iom-fhillte làimhseachaidh shampaill agus mion-sgrùdadh dàta a’ cur riatanasan teicnigeach àrda air luchd-obrach neo-speisealta.

Cuingealachaidhean ro-làimhseachaidh sampallFeumaidh cuid de shampaill (me, ùir, clò bith-eòlasach) ro-làimhseachadh mionaideach is iom-fhillte (me, sgaoileadh, sìoladh, dùmhlachd), a tha ag àrdachadh ùine agus cosgais deuchainn. Dh’ fhaodadh ceumannan ro-làimhseachaidh mearachdan a thoirt a-steach a dh’ fhaodadh buaidh a thoirt air cruinneas thoraidhean na deuchainn.

2. Ro-innleachdan freagairt

Miniaturachadh agus leasachadh mothachaidh aig prìs ìsealLeasachadh uidheam deuchainn beag bìodach, so-ghiùlain tro theicneòlas amalaichte gus cosgaisean saothrachaidh agus caitheamh lùtha a lughdachadh. Rannsaich stuthan scintillator ùra aig prìs ìseal agus lorgairean-foto gus pàirtean traidiseanta daor a chur nan àite. Dealbhaich uidheam deuchainn ann an structar modúlach gus cumail suas agus ùrachadh a dhèanamh nas fhasa, agus cosgaisean cleachdaidh fad-ùine a lughdachadh.

Dealbhadh eadar-aghaidh furasta a chleachdadh agus leasachadh pròiseas fèin-ghluasadachLeasaich eadar-aghaidhean cleachdaiche furasta an cleachdadh a bheir seachad stiùireadh obrachaidh agus fios-air-ais fìor-ùine gus dèanamh cinnteach nach bi e furasta a chleachdadh. Bidh amalachadh ghnìomhan giullachd shampall fèin-ghluasadach agus mion-sgrùdadh dàta a’ lughdachadh eadar-theachd làimhe agus a’ leasachadh èifeachdas deuchainn. Bidh e a’ cleachdadh teicneòlas inntleachd fuadain gus comhairle obrachaidh agus fuasgladh dhuilgheadasan a thoirt seachad gus daoine nach eil nan eòlaichean a chuideachadh gus tòiseachadh gu sgiobalta.

Nuadh-eòlasan amalaichte ann an teicneòlasan ro-phròiseasaidhLeasachadh dheuchainnean nach eil feumach air ro-phròiseasadh iom-fhillte (me, tomhas dìreach air sampallan cruaidh no gasach), a’ sìmpleachadh a’ phròiseis obrachaidh. Amalachadh cheumannan ro-làimhseachaidh sampallan ann an uidheamachd lorg airson lorg amalaichte. Modhan làimhseachaidh sampallan èifeachdach a leasachadh (me cnàmhadh meanbh-thonn, às-tharraing ultrasonach) gus an ùine ro-làimhseachaidh a ghiorrachadh.

Ged a tha dùbhlain mu choinneamh bhiolan scintillation ann an tagraidhean leithid cosgais, iom-fhillteachd obrachaidh agus ro-làimhseachadh shampall, tha na cùisean sin gan dèiligeadh mean air mhean tro bhith a’ mion-sgrùdadh agus a’ leasachadh mothachairean aig cosgais ìseal, dealbhadh piuthar-thusa a tha furasta a chleachdadh, agus ùr-ghnàthachaidhean amalaichte ann an teicneòlasan ro-làimhseachaidh. Chan e a-mhàin gu bheil na ro-innleachdan dèiligeadh seo a’ lughdachadh an stairsnich theicneòlais, ach bidh iad cuideachd a’ leasachadh èifeachdas agus cruinneas lorg. San àm ri teachd, le tuilleadh adhartasan ann an teicneòlas, bidh pàirt chudromach aig bhiolan scintillation ann an raointean nas ceart.

Sealladh san Àm ri Teachd

Bheir fiolan scintillation, mar inneal cudromach airson lorg rèidio-ghnìomhachd, cothroman leasachaidh ùra a thaobh ùr-ghnàthachadh teicneòlach agus comas tagraidh san àm ri teachd.

1. Gluasadan teicneòlais

Lorgaireachd ioma-mhodhailUidheam a leasachadh a bhios ag amalachadh mothachairean ceimigeach agus gnìomhan lorg rèidio-ghnìomhachd gus lorg stuthan ceimigeach agus rèidio-nuclides ann an sampallan a choileanadh aig an aon àm. A’ leudachadh raon nan tagraidhean tro theicneòlas lorg ioma-mhodhail airson sgrùdadh àrainneachdail, sàbhailteachd bìdh agus tagraidhean bith-mheidigeach.

2. Comas tagraidh

Sgrùdadh eigh-shruthan pòla ann an co-theacsa atharrachadh clìomaid cruinneilA’ sgrùdadh buaidh atharrachadh clìomaid air leaghadh eigh-shruthan agus còmhdhail thruailleadh le bhith a’ lorg rèidio-niùclidan ann an eigh-shruthan pòlach. A’ cleachdadh an dàta lorg rèidio-niùclidan, thèid measadh a dhèanamh air buaidh atharrachadh clìomaid chruinneil air eag-shiostaman pòlach, a’ toirt bunait saidheansail airson poileasaidhean dìon na h-àrainneachd.

Taic don eaconamaidh chuairteach ann an leasachadh seasmhach lùth niùclasachA’ leasachadh theicneòlasan lorg àrd-mhothachaidh airson tomhas agus riaghladh ceart rèidio-niùclidan ann an sgudal niùclasach gus taic a thoirt do ath-chuairteachadh sgudail niùclasach. Bidh sgrùdadh fìor-ùine air sgaoileadh agus dùmhlachd stuthan rèidio-beò rè cearcall connaidh niùclasach a’ dèanamh cinnteach à sàbhailteachd agus seasmhachd cleachdadh lùth niùclasach.

San àm ri teachd, cuiridh fiolan scintillation ri comasan lorg agus raon tagraidh, air a stiùireadh le gluasadan teicneòlais leithid lorg ioma-mhodhail. Aig an aon àm, a thaobh comasan tagraidh leithid sgrùdadh eigh-shruthan pòla agus leasachadh seasmhach lùth niùclasach, bheir fiolan scintillation taic chudromach do rannsachadh atharrachadh clìomaid cruinneil agus eaconamaidh chruinn lùth niùclasach. Le adhartas leantainneach teicneòlais, bidh fiolan scintillation a’ cluich pàirt chudromach ann am barrachd raointean agus a’ dèanamh tabhartasan nas motha do rannsachadh saidheansail agus dìon na h-àrainneachd.

Co-dhùnadh

Tha na fiolan scintillation, mar inneal cudromach airson deuchainn rèidiografach, air atharrachadh mean air mhean bho na thòisich e mar aon inneal obair-lann gu bhith na phìos uidheamachd cudromach ann an iomadh raon.

Tha leasachadh fhiolan scintillation a’ nochdadh cumhachd ùr-ghnàthachadh teicneòlach agus co-obrachadh eadar-chuspaireil, agus tha an cruth-atharrachadh bho aon inneal obair-lann gu bhith na phìos uidheamachd cudromach ann an iomadh raon a’ soilleireachadh a luach cudromach ann an rannsachadh saidheansail agus tagraidhean practaigeach. San àm ri teachd, le barrachd adhartasan teicneòlach agus leudachadh leantainneach air suidheachaidhean tagraidh, bidh pàirt eadhon nas cudromaiche aig fiolan scintillation ann an sàbhailteachd niùclasach cruinneil, riaghladh àrainneachdail agus leasachadh seasmhach.