NaI-gammaspektrometrin mittausohjelmiston ja analyysiosan kehitys ja validointi
Ruotsalainen, Samu (2012)
Ruotsalainen, Samu
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2012
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201204114284
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-201204114284
Tiivistelmä
Insinöörityössä tutkittiin Säteilyturvakeskuksessa kehitettyä mittausohjelmistoa ja siihen liitettävää analyysiosaa, jolla voidaan määrittää näytteessä olevien radioaktiivisten nuklidien aktiivisuudet. Ohjelmisto on uusi eikä sitä ole aiemmin käytetty näytemittauksissa. Tehtävänä oli arvioida mittausohjelmiston sekä analyysiosan käytettävyyttä, soveltuvuutta, tuloksia ja niiden toistettavuutta. Insinöörityö tehtiin osana projektia, jossa uudistetaan ja kehitetään koko Suomen kattavan laboratorioverkoston mittauslaitteistoja ja -ohjelmistoja. Mittaukset tehtiin natriumjodidi-gammaspektrometrilla Säteilyturvakeskuksen tiloissa.
Mittauslaitteistolle tehtiin tarvittavat kalibroinnit. Tehokkuuskalibroinnin sovituksen avulla mittausohjelmiston analyysiosa kykeni arvioimaan näytteille aktiivisuudet. Toistomittaukset tehtiin maitojauhenäytteillä, joissa oli eri määrät cesium-134- ja cesium-137-nuklideja. Mittausajan keston vaikutusta näytteen aktiivisuuden tuloksen luotettavuuteen arvioitiin eripituisilla mittausajoilla. Laitteistolle arvioitiin aktiivisuuden mittaustuloksen kokonaisepävarmuus ja havaitsemisraja. Uusittavuutta arvioitiin tekemällä toistomittauksia eri mittauspäivinä.
Mittauksilla määritetty natriumjodidi-ilmaisimen tehokkuus todettiin onnistuneeksi. Vaikka tehokkuuskäyrän muotoa ei päästykään vertaamaan Monte Carlo -simuloinnilla, todettiin tehokkuuskalibrointi onnistuneeksi vertailunäytemittausten avulla. Toistomittauksilla todettiin, että laitteisto toistaa tuloksia hyvin.
Analyysiohjelman syöttötiedot ja asetukset pidettiin mittauksissa lähes vakioina, sillä tehtävänä oli tutkia ohjelmistoon vaikuttavia muita asioita ja varmistaa, että ohjelmisto toimii oikein. Jos asetuksia muutetaan, analyysiohjelmisto toimii selvästi erilailla. Analyysiohjelman toimivuutta on tarkasteltava tulevaisuudessa siten, että parametreja ja asetuksia muutetaan. Tässä työssä saatuja tuloksia voidaan käyttää tulevissa mittausohjelmiston kehittämisvaiheissa.
Mittauslaitteistolle tehtiin tarvittavat kalibroinnit. Tehokkuuskalibroinnin sovituksen avulla mittausohjelmiston analyysiosa kykeni arvioimaan näytteille aktiivisuudet. Toistomittaukset tehtiin maitojauhenäytteillä, joissa oli eri määrät cesium-134- ja cesium-137-nuklideja. Mittausajan keston vaikutusta näytteen aktiivisuuden tuloksen luotettavuuteen arvioitiin eripituisilla mittausajoilla. Laitteistolle arvioitiin aktiivisuuden mittaustuloksen kokonaisepävarmuus ja havaitsemisraja. Uusittavuutta arvioitiin tekemällä toistomittauksia eri mittauspäivinä.
Mittauksilla määritetty natriumjodidi-ilmaisimen tehokkuus todettiin onnistuneeksi. Vaikka tehokkuuskäyrän muotoa ei päästykään vertaamaan Monte Carlo -simuloinnilla, todettiin tehokkuuskalibrointi onnistuneeksi vertailunäytemittausten avulla. Toistomittauksilla todettiin, että laitteisto toistaa tuloksia hyvin.
Analyysiohjelman syöttötiedot ja asetukset pidettiin mittauksissa lähes vakioina, sillä tehtävänä oli tutkia ohjelmistoon vaikuttavia muita asioita ja varmistaa, että ohjelmisto toimii oikein. Jos asetuksia muutetaan, analyysiohjelmisto toimii selvästi erilailla. Analyysiohjelman toimivuutta on tarkasteltava tulevaisuudessa siten, että parametreja ja asetuksia muutetaan. Tässä työssä saatuja tuloksia voidaan käyttää tulevissa mittausohjelmiston kehittämisvaiheissa.