Hidex Super Low Level
Liquid Scintillation Counter

Super Low Level Counting ohne eingebaute Quelle

Die modernen Flüssigszintillationszähler vom Typ Hidex 300 SL / Hidex 600 SL sind jeweils in einer Super-Low-Level-Version erhältlich. Diese Versionen verfügen über eine aktive Abschirmung (Guard-Detektor) und signifikant mehr Blei als die Standardversionen. Darüber hinaus ist eine „digitale Bleiabschirmung“ verfügbar. Dadurch lässt sich die Nachweisgrenzen – im Vergleich zur Standardversion – drastisch senken bzw. die dazugehörigen Messzeiten erheblich verkürzen.

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.

Die Super-Low-Level-Counter werden mit unserer bewährten Software „MikroWin“ angesteuert. Die Daten können nach der Messung mit dieser Software weiter analysiert und/oder automatisch an Datenbanken exportiert 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

Die Super-Low-Level-Versionen können 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).

Unsere Super-Low-Level-Counter ermöglichen 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 in der Regel 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 
  • Umgebungsüberwachung
  • Umweltweltüberwachung
  • Lebensmitteluntersuchungen, einschl. Trinkwasser
  • Bodenuntersuchungen
  • Überwachung von Kernkraftwerken
  • Hydrologische Anwendungen mit H-3 und Kr-85 (z.B. Grundwasserdatierung)
  • Isotopenuntersuchungen mit C-14, inkl. Altersbestimmungen
  • Messung von niedrigsten Gehalten an Alpha-Strahlern (z.B. U-238, Ra-226, Rn-222, Po-210) über die optionale Alpha-/Beta-Trennung
  • Bestimmung von Sr-90/Y-90 bzw. Sr-89/Sr-90
  • Bestimmung von C-14 in organischen Materialien (einschl. Kraftstoff, Öl, Plastik, Biopolymere), inklusive Biofuel-Verification
  • TDCR-Technik (Absolutmessverfahren)
  • Stabiler Nulleffekt durch moderne Elektronik und langzeitstabile aktive Abschirmung (großflächiger Plastikszintillator)
  • Exzellente Korrektur des Farbquenchs mittels TDCR
  • „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)
  • Externer Standard, Eu-152, ca. 74 kBq
  • Software gemäß 21 CFR Part 11
  • Detektor: 3 Photomultiplierröhren mit allseitiger Bleiabschirmung
  • Probentypen: LSC-Vials (ab 5 ml Vol.)
  • Automatischer Probenwechsler
  • Energiebereich: 2 keV – 2.000 keV (Beta)
  • Energiebereich: 100 keV – 10.000 keV (Alpha)
  • Zählausbeute: >70 % für H-3 (ungequencht)
  • Zählausbeute: > 95 % für für C-14 (ungequencht)
  • Gewicht: ca. 275 kg (Hidex 600 SLL) / ca. 200 kg (Hidex 300 SLL)
  • Im Lieferumfang ist ein hochwertiger Tisch mit Rollen enthalten

Nachweisgrenzen und Werte für den Nulleffekt bei verschiedenen Anwendungen teilen wir Ihnen gerne auf Anfrage mit.