PINS3-CF化學品和爆炸物識別系統

ORTEC PINS3-CF是一種便攜式同位素中子能譜分析（PINS）無損評估系統，可分析并提供有關未開封厚鋼容器內未識別或可疑化學品成分的現場識別信息。該系統設計用于識別容器內的化學品，無需拆卸、接觸容器、物理取樣或打開容器，它作為國家設備的一部分被廣泛部署于各個位置，提供了一種識別“可疑”包裝內容的安全方法。

PINS3-CF易于與ORTEC trans-SPEC-N機械冷卻高純鍺譜儀結合使用。trans-SPEC-N經過專門設計和測試，可替代目前用于中子化學品分析系統的液氮冷卻探測器，并為非侵入式化學品鑒定提供必要的現場譜數據。

PINS3-CF通過消除液氮儲存和運輸、設備搬運、維護和培訓相關的后勤和安全問題，提供了明顯優于先前液氮系統的優勢。

PINS應用

• - 火炮、、火箭、、地雷。
• 容器 - 氣瓶、儲罐、袋、公文包、包裹。
• 化學品 - 化學彈頭、、氣體、煙霧。

PINS概述
便攜式同位素譜分析（PINS）化學品識別系統非破壞性地識別危險化合物和混合物。不需要打開或接觸測試對象，從而大大提高了安全性。如圖所示，PINS用中子測試對象，中子激發原子核內部，從而使激發的原子核產生伽馬射線。每種化學元素的伽馬射線都具有的能量強度模式或譜，因此，通過分析伽馬射線譜，PINS軟件可以識別測試對象內的化學元素并確定該對象是否包含化學戰劑、、填充物（如沙子）或產生煙霧的化學物質。

工作原理
PINS3-CF使用放射性同位素锎-252（Cf-252）裂變產生的中子。標準的PINS3-CF 5微克Cf-252源每秒可產生一千萬個中子。源在各個方向上發射中子，每秒約有1000個中子撞擊每平方厘米的測試對象的表面。由于中子是一種穿透力的輻射形式，因此大多數中子將穿過測試對象外殼并與內部的化學物質相互作用。

來自源的中子通過非彈性散射或中子俘獲來激發它們遇到的原子核。在任何一種情況下，激發的核都會通過發射伽馬射線衰減到它們的基態，伽馬射線是發射核的特征。也就是說，伽馬射線能量和強度從一種核到另一種核通常變化很大。例如，氫核在中子轟擊下發射2.2-MeV伽馬射線，而磷核發射1.3-MeV伽馬射線。

中子誘發的伽馬射線由高純鍺（HPGe）譜儀測量，并由譜儀電子設備分類成譜。通過分析譜，可以確定由中子激發的化學元素以及識別測試對象內的化學物質。

運行PINS
PINS3-CF專為現場部署而開發，便攜又堅固。其組件包括帶集成多通道分析儀的機械冷卻譜儀、小型放射性锎中子源、探測器支架和屏蔽罩以及用于提供用戶界面的筆記本電腦。定制軟件在收集數據時實時顯示數據，并提供強大的監控和分析選項。

筆記本電腦用作PINS3-CF控制面板。電腦允許用戶初始化儀器、啟動和停止伽馬射線譜儀的數據采集、顯示和分析產生的伽馬射線譜。連接電纜長82英尺（25米），可使電腦與輻射隔離區保持安全距離，并提供電腦與伽馬射線譜儀之間的通信。

trans-SPEC-N機械冷卻高純鍺譜儀
與先前PINS系統中使用的液氮冷卻HPGe譜儀不同，PINS3-CF采用trans-SPEC-N機械冷卻HPGe譜儀，不需要液氮。用于冷卻譜儀探測器所需的電能約為30瓦。trans-SPEC-N鋰離子電池可使探測器保持冷卻10至12小時，外部電池支持“熱插拔”，以便長時間在現場使用儀器。trans-SPEC-N提供靈活的模塊化解決方案，支持現場檢測化學品和爆炸性威脅，具有以下特點：

• 無LN2 - 微型、高可靠性、“可運行”的斯特林循環制冷器無需液氮；探測器元件封裝在高可靠性、低損耗、全金屬密封的低溫恒溫器內。
• 高靈敏度 - 大型（>50％相對效率）HPGe探測器。
• 高穩定性 - 數字電子設備為惡劣條件下的棘手分析提供了解決方案。
• 明亮和清晰 - VGA分辨率顯示與觸摸感應操作屏。
• 一體化集成設計 - 堅固緊湊、無需互連 - 易于安裝和使用。
• 智能 - 九個感興趣區域（ROI）的核素識別和活度計算。
• 可靠連接 - USB 2.0和無線。
• 802.11通信、內置GPS和采集譜的安全數字輸入/輸出（SDIO）存儲。
• 靈活 - 可以使用各種電源，包括內置電池、輔助外部電池、汽車電池（任何12 V DC）和線路電源；可自動進行切換。

化學品的自動分析
PINS數據采集程序記錄并顯示來自trans-SPEC-N的譜測量。它還可分析每10秒記錄的譜、擬合感興趣的峰值、重新校準能量刻度并進行化學品分析。新化學品分析方法基于所示決策樹邏輯，可識別被測物體內的化學物質。新概率方法追蹤決策樹中的每條路徑，并為每種可能含有的化學品打分。得分的化學品被選為所含化學品。

新化學品分析方法更快、更準確，而且更容易擴充PINS可自動識別的化學品清單。目前，PINS自動分析軟件可識別以下化學品。