2019年4月22日-一款独特的手持金属和辐射探测器

操作简单的仪器仪表是有效的一线反应的主要目标之一。这一成就以独特的方式实现了多功能MetRad 1．在不需要切换模式的情况下，能够同时探测金属辐射和伽马辐射，这一成就就更加重要了。此外，放射性物质和金属的报警指示自动以不同颜色直观地显示，实现了一种有效和简单的检测金属、辐射或两者的技术。MetRad 1能够检测多种金属，包括铁、镍、铜、黄铜、青铜、铅、铝、锡、金和银。

安全操作

对行李或人员进行一次扫描，就可以有效地检查金属(如手枪或刀具)和放射性物质，从而节省时间，提高整体安全操作。MetRad 1由于其体积小(16.5英寸长)，重量轻(<1磅)，易于使用和坚固的设计，便于长期使用。当在声音警报可能干扰他人或操作具有隐蔽性质的区域时，音频警报可以切换为振动。不要低估枪支监控和侦查的重要性。仅在美国机场，今年通过安检的枪支数量估计就超过4000支，上膛率约为93%。

应用程序

MetRad 1的安全操作包括:海关、运输安全、警察服务、机场安全、建筑安全、军队、医院和公共活动。所有这些应用都包括探测武器和放射性材料。

另一个可能不包括安全，但很重要的应用是对建筑物和建筑工地的金属物体的探测。在许多情况下，找到金属的确切位置是至关重要的。例如，混凝土中的钢筋、管道、电缆的位置等，这些可能隐藏在墙壁和地板中。

MetRad 1:手持式金属和伽马辐射探测器

伽马射线检测

MetRad 1伽马传感器是一个大型的碘化铯(CsI)闪烁体，耦合到硅光电倍增管(SiPM)，对屏蔽源具有极好的灵敏度。CsI闪烁体被掺杂，当耦合到SiPM时，在最有效的波长实现高发射光。这是通过掺杂铊来实现的，因此通常称为CsI(Tl)。CsI(Tl)是已知最亮的闪烁体之一，能产生高光子输出(54光子/keV)。当CsI (Tl)闪烁体与SiPM耦合后，代表伽马射线能量的光被放大，增益高达10⁶．由此产生的光(称为闪烁)在SiPM的输出处产生一个电脉冲，它将激活选定的报警模式(彩灯、可听到的声音或振动)。

SiPM输出处的电脉冲

这些机械紧凑的辐射探测器组件在MetRad 1的流线型包装中只占很小的空间。此外，CsI(Tl)-SiPM可以在低电压下供电(通常为5-10伏)。

金属检测

金属定位电路结构紧凑，但采用了最新的敏感金属探测技术。

金属探测器包含一个线圈的电线被称为发射机线圈。当电流流过线圈时，线圈周围就会产生电磁场(EM)。当你移动探测器时，电磁场也会随之移动。然而，如果你将探测器移动到金属物体上，移动的电磁场通过改变电子移动的方式影响金属内部的原子。如果在金属中有一个变化的磁场，那么一定也有一个移动的电流。当电流在一块金属中移动时，它必然会产生电磁场。因此，当你将金属探测器移动到一块金属上时，来自探测器的电磁场会导致另一个电磁场出现在金属周围。探测器捕捉到的是金属周围的第二个磁场。金属探测器有第二个线圈(被称为接收线圈)，它连接到一个包含报警装置(声音、振动或光)的电路。当你将探测器移动到金属片上时，金属产生的磁场通过线圈。 This causes an electric current to flow through the receiver coil, activating the alarm. The closer you move the transmitter coil to the piece of metal, the stronger the EM field the transmitter coil creates and therefore, the stronger the EM field the metal creates in the receiver coil. This produces increased current to flow in the alarm circuitry, intensifying the alarm.

规范

CsI(Tl)闪烁体非常适合于便携式仪器。它具有非常好的机械性能，在遇到严重冲击的情况下是理想的。耦合到SiPM的CsI(Tl)导致一个非常紧凑的模块，对非常低的能量辐射(例如，60 keV的镅-241)和高能量辐射(例如，1250 keV的钴-60)都非常敏感。SiPM对磁场也不敏感，因此当与金属探测器封装时，它是一个很好的选择。

尽管该仪器的灵敏度通常用于国土安全，但它可以围绕x射线扫描仪操作，而无需担心误报。当在x射线环境中使用时，提供了一个自动调整按钮，以适当的背景水平。可充电或现成的电池是另一个特点，方便长期操作多达500小时的积极使用。在恶劣条件下操作，如下雨(进入防护IP65)和宽温度范围(-20^oC + 50^oC)是全部部件的坚固可靠操作。通过靠近被扫描物体的MetRad 1，可以最大限度地提高金属和放射性材料的检测灵敏度。但是，在20厘米的距离内，以每秒10 ~ 50厘米的扫描速度，仍然可以被探测到。

詹姆斯·麦奎德专门研究核光谱学仪器。他曾是劳伦斯利弗莫尔国家实验室的核化学工程经理，目前是伯克利核工业公司的顾问。詹姆斯拥有国土安全和核医学领域的两项美国专利。