HIDEX 600 SL
Liquid Scintillation Counter

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Ein Flüssigszintillationszähler ohne eingebaute Quelle

Der Hidex 600 SL ist ein moderner Flüssigszintillationszähler (Liquid Scintillation Counter) mit hoher Probenkapazität und einem eleganten Design. Der Hidex 600 SL verfügt über eine Detektionseinheit, die aus drei Photomultiplierröhren besteht. Durch die Verwendung der TDCR-Technik wird eine eingebaute Strahlenquelle nicht zwingend benötigt (Ausnahme: doppelt-markierte Proben mit variablem Quench). Bei zahlreichen Routineanwendungen kann auf eine Kalibration verzichtet werden, da der während der Messung automatisch ermittelte TDCR-Wert eine sehr gute Abschätzung der Zählausbeute liefert.

Der Hidex 600 SL wird zur Messung von Flüssigszintillationsproben in handelsüblichen LSC-Vials eingesetzt. Optional kann eine automatische Temperaturstabilisierung im Detektorraum und im Probenkarussell durchgeführt werden.

Die Bestimmung des Verhältnisses der dreifachen- zu den zweifachen Koinzidenzen (TDCR) ist eine primäre Messmethode, die eine Absolutmessung von Radionukliden mittels LSC erlaubt (Broda et al., 1987*). Die Methode gestattet die Berechnung der Zählausbeute aus dem experimentell bestimmten Verhältnis der dreifachen- zu den zweifachen Koinzidenzen. Die dreifachen Koinzidenzen werden viel stärker von Quencheffekten (insbesondere Farbquench und chemischer Quench) beeinflusst als die zweifachen Koinzidenzen. Somit ist das Ausmaß des Quenchs praktisch im TDCR-Wert enthalten. Die zugrundeliegende Theorie basiert auf einer statistischen Verteilung der Anzahl der beim Szintillationsprozess emittierten Photonen gemäß den Gesetzen von Poisson, welche sich auf die meisten Messbedingungen problemlos anwenden lassen. Bei der Flüssigszintillationszählung wird die Energie der α- und β-Teilchen auf den Szintillationscocktail übertragen. Die Anzahl der emittierten Photonen hängt dabei von der Energie der Teilchen und dem Ausmaß des Quenchs ab.

Die freigesetzten Photonen unterliegen der Poissonverteilung. In der Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik wird die Poissonverteilung als eine diskrete Wahrscheinlichkeitsfunktion angesehen, welche die Wahrscheinlichkeit einer Anzahl von Ereignissen ausdrückt, die in einer festgelegten Zeitperiode stattfinden. Voraussetzung für die Anwendung der Poissonverteilung ist allerdings, das die zu betrachtenden Ereignisse mit einer bekannten durchschnittlichen Rate stattfinden und unabhängig von der Zeit auftreten, die seit dem letzten Ereignis vergangen ist.

Die TDCR-Technik benötigt keinen externen Standard (Ausnahme: doppelt-markierte Proben mit variablem Quench) und keine Kalibrierung und stellt somit eine „Absolutmethode“ dar.

Der TDCR-Wert gibt bei reinen Betastrahlern die Zählausbeute mit einer Genauigkeit von typischerweise ±15 % an. Dies lässt sich durch experimentelle Beobachtungen und mathematische Berechnungen beweisen. Über die Verwendung einer zuvor aufgenommenen TDCR-Quenchkurve lässt sich die Messunsicherheit auf wenige Prozentpunkte reduzieren (in Abhängigkeit von weiteren Faktoren wie Nulleffekt und Messzeit).

In der Praxis bedeutet die Verwendung der TDCR-Technik, dass eine Kalibration des Messgeräts für die meisten Anwendungen entfallen kann. Dies vereinfacht die Abläufe im Labor erheblich!

* Broda, R., Pochwalski, K., Radoszewski, T., 1988, Calculation of liquid-scintillation detector efficiency. Appl. Radiat. Isot. 39(2), 159-164

Der Hidex 600 SL kann optional mit einer leistungsstarken Alpha-/Beta-Trennung ausgestattet werden. Ein Vielkanalanalysator für die Alpha- und einer für die Beta-Messung mit jeweils 1024 Kanälen gestatten die zuverlässige Analyse der Spektren.

Die Einstellung der Diskriminatorschwelle in der Software ist kinderleicht: Spill-Over-Kurven sind nicht erforderlich und es ist zumeist keine Standardisierung notwendig.

Hier ein beispielhaftes Spektrum einer Radonprobe (LSC-Cocktail: MaxiLight; Teflon-beschichtetes Vial).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Haben Sie schon einmal ein solches Alpha-Spektrum in einem LSC-Gerät gesehen – trotz der geringen Anzahl an Impulsen?

Die Fehlklassifizierung beträgt weniger als 0,5% (bei einer Zählrate von 100.000 cpm).

Der Hidex 600 SL ermöglicht eine „echte“ Lumineszenz-freie Messung ohne nennenswerte Wartezeiten. Wie ist das möglich ? Im so genannten Beta-Triple-Modus werden nur die Dreifach-Koinzidenzen gezählt. Die doppelten Koinzidenzen werden ignoriert. Dadurch verringert sich der Anteil von Lumineszenzen um bis zu 99%. Denn die Wahrscheinlichkeit, dass ein einzelnes Photon aus Lumineszenzen alle drei Photodetektoren gleichzeitig auslöst, ist sehr gering. Man verliert zwar etwas an Zählausbeute, aber lästige Wartezeiten können praktisch entfallen. Bei aktiven Proben ist die Lumineszenz-freie Messung problemlos möglich. Bei Low-Level Proben funktioniert die Methode erst ab ca. 150 keV max. Beta-Energie – also beispielsweise für C-14 und Ni-63.

Weitere Details entnehmen Sie bitte dieser Applikationsnote (in englischer Sprache): 413-012-Biobased-14C.pdf 

  • Forschung mit radioaktiv markierten Substanzen (u.a. H-3, C-14, P-32, S-35, I-125)
  • Trinkwasseruntersuchungen (Radon-222, Tritium, Gesamt-Alpha-/Beta-Aktivität)
  • Lebensmitteluntersuchungen
  • Bodenuntersuchungen
  • Life Science
  • Molekularbiologie
  • Meeresbiologie
  • Ökologie
  • Umgebungsüberwachung
  • Umweltweltüberwachung
  • Messung von reinen Betastrahlern (z.B. H-3, C-14, S-35, Ni-63)
  • Messung von Alpha-Strahlern (z.B. U-238, Ra-226, Rn-222, Po-210) über die optionale Alpha-/Beta-Trennung
  • Analytik von S-90/Y-90 in der Routineüberwachung sowie Sr-89/Sr-90 im Ereignisfall
  • Bestimmung von C-14 in organischen Materialien (einschl. Kraftstoff, Öl, Plastik, Biopolymere)
  • Messungen von doppelt-markierten Proben unter Verwendung des externen Standards (optional)
  • Wischtestmessungen im Rahmen der StrlSchV (z.B. H-3, C-14, Ni-63)
  • Verwendung als Betacounter im Rahmen von Radioimmunoassays bzw. Radioextraktionsassays (z.B. DAO-REA)
  • TDCR-Technik (Absolutmessverfahren)
  • Exzellente Korrektur des Farbquenchs mittels TDCR
  • Quenchkorrektur für alle reinen betastrahlenden Radionuklide und monoenergetische Betastrahler (z.B. H-3, C-14, S-35, P-32, P-33, Fe-55, Ni-63)
  • „echte“ Lumineszenz-freie Messung für C-14 – ohne nennenswerte Wartezeiten
  • TDCR-Cerenkov-Messungen für hochenergetische Betastrahler (z.B. Sr-89, Y-90, P-32, K-40)
  • Lumineszenz-Messung und Lumineszenz-Korrektur
  • Moderne Windows-basierende Software mit vielen Features
  • Alpha-/Beta-Trennung
  • Temperaturkontrolle (Kühleinheit) für Detektorraum und Probenkarussell
  • Externer Standard, Eu-152, ca. 74 kBq
  • Low-Level Photomultiplierröhren zur Reduzierung des Nulleffekts
  • Software gemäß 21 CFR Part 11
  • Detektor: 3 Photomultiplierröhren mit allseitiger Bleiabschirmung (mind. 70 mm)
  • Probentypen: LSC-Vials (ab 5 ml Vol.)
  • Probenkapazität: 210 LSC-Vials (20 ml Vol.) / 500 LSC-Minivials
  • Automatischer Probenwechsler (Endlosbetrieb möglich)
  • Energiebereich: 2 keV – 2.000 keV (Beta)
  • Energiebereich: 100 keV – 10.000 keV (Alpha)
  • Zählausbeute: >70 % für H-3 (ungequencht)
  • Zählausbeute: > 96 % für für C-14 (ungequencht)
  • Anschluss: USB-Port (direkt zum PC)
  • Abmessungen: Breite: 129 cm / Höhe: 69 cm / Tiefe: 64 cm
  • Gewicht: ca. 200 kg (inklusive Bleiabschirmung)
Nachweisgrenzen und Werte für den Nulleffekt bei verschiedenen Anwendungen teilen wir Ihnen gerne auf Anfrage mit.