VKA-Box

Die VKA-Box ist Bestandteil des CASSY-Systems und ergibt zusammen mit geeigneten Detektoren (z. B. NaJ(Tl)-Szintillatoren, Si-Halbleiterdetektoren) und in Verbindung mit Sensor-CASSY (524 013) oder Pocket-CASSY (524 006, 524 018), CASSY Lab (524 220) und einem Computer einen Vielkanalimpulshöhen-Analysator zur schnellen und bequemen Aufnahme der Spektren radioaktiver Zerfallsprodukte. Der Wechselwirkungsmechanismus in den Detektoren erzeugt im Gegensatz zu Geiger-Müller-Zählrohren elektrische Impulse unterschiedlicher Höhe, proportional zum Energieverlust im Detektor. Diese Impulse werden in äquivalente Zahlenwerte umgesetzt und vom Sensor-CASSY in Kanälen, die dem Zahlenwert entsprechen, aufaddiert. Das so entstehende Energiespektrum stellt die Häufigkeitsverteilung der detektierten radioaktiven Strahlung in Abhängigkeit von der Energie dar. Damit unterscheidet sich ein Vielkanalanalysator erheblich von einem Einkanalanalysator, der mit einem schmalen Fenster (Kanal) das gesamte Spektrum nacheinander abfährt und daher für geringe Aktivitäten wenig geeignet ist. Die VKA-Box besitzt einen BNC-Eingang, an den externe Detektoren angeschlossen werden können, z. B. ein NaJ-Szintillationszähler (559 901) mit Detektor-Ausgangsstufe (559 912) oder ein Halbleiterdetektor (559 921) oder aus (559 56) mit Diskriminator-Vorverstärker (559 931). Deren analoges Ausgangssignal kann zusätzlich über ein BNC-T-Stück (501 091) abgegriffen und auf einem Oszilloskop dargestellt werden. Für andere Detektoren können die Polarität des Eingangssignals und die Impulshöhe angepasst werden. Die Spannungsversorgung für den Diskriminator-Vorverstärker (559 931) und die Detektor-Ausgangsstufe (559 912) können über eine Vielfachbuchse der VKA-Box entnommen werden. Mit der Detektor-Ausgangsstufe (559 912) ist eine Messung der Hochspannungsversorgung am Detektor möglich.
NaJ-Szintillationszähler sind besonders für γ- und β-Strahlung, Si-Halbleiterdetektoren für α- und β-Strahlung geeignet. Für Messungen an sehr schwachen radioaktiven Quellen (z. B. radioaktiv belastete Pilze, Cs-137) kann der Szintillationszähler (559 901) mit Detektorausgangsstufe (559 912) durch die Szintillator-(Blei-) Abschirmung (559 89) mit Sockel (559 891) vor der natürlichen Radioaktivität der Umgebung geschützt werden.
Die Verwendung von zwei VKA-Boxen und zwei Detektoren ermöglicht Koinzidenz- und Antikoinzidenz-Messungen. Mit diesen kann beispielsweise die räumliche und zeitliche Korrelation der zwei γ-Teilchen bei Positronen-Vernichtung in einem Na-22-Präparat gezeigt werden. Die früheren Detektorausgangsstufen (559 91) und (559 911) können problemlos an der VKA-Box eingesetzt werden, erlauben aber keine Messung der Hochspannung und passen mechanisch nicht zum Sockel der Szintillator-Abschirmung (559 891).
Die Software CASSY Lab (524 220) erlaubt die Messwertaufnahme (inkl. Hochspannungsmessung), Darstellung und Auswertung von beliebig vielen Spektren parallel. Die Energiekalibrierung erfolgt mit einer oder zwei bekannten Energien und kann für jede Kurve einzeln oder für mehrere Spektren gleich durchgeführt werden. Zur Auswertung ist unter anderem eine Integration von beliebigen Spektrenausschnitten (z. B. des Photopeaks), Anpassung von Gaußkurven, Addition und Subtraktion von Spektren möglich.