ORTEC has developed the PINS3-CW-G2 Portable Isotopic Neutron Spectroscopy (PINS) Non-Destructive Assay System. This new system is lighter, more portable, easier to set up, and easier to deploy on missions.
The ORTEC PINS3-CW-G2 analyzes and provides on-site identification information about the chemical contents inside munitions or other unopened containers without the need to disassemble or take a physical sample. It is widely deployed by military and intelligence organizations around the world to identify the contents of "suspect" packages.
The PINS3-CW-G2 is simple and easy to use with the addition of the ORTEC trans-SPEC-N Mechanically Cooled High Purity Germanium Spectrometer. The trans-SPEC-N has been specifically designed and tested to replace the detectors in previous generation PINS systems which used liquid nitrogen to cool the detector. The PINS3-CW-G2 provides significant advantages over previous liquid nitrogen-based systems by eliminating the logistical and safety problems associated with the storage and transport of liquid nitrogen, equipment handling, maintenance, and training.
The PINS3-CW-G2 incorporates the miniGEN D-D Neutron Generator which is approximately 66% smaller, 66% lighter, and uses 60% less power than the previous generator.
The PINS3-CW-G2 stand is made of a lightweight, carbon fiber that makes it >50% lighter than the previous stand.
The complete PINS3-CW-G2 system packs into 2 Pelican-style cases.
Benefits of the PINS3-CW-G2 System
- Users have limited exposure to the material of interest.
- Users do not have to handle hazardous materials such as LN2.
- Simple, fast setup and operation.
- Longer operational times require less battery changes.
- Prepackaged in 2 Pelican Cases for easy shipping and handling.
- Reduces risk to the public, workers and emergency response personnel by rapidly obtaining detailed information and distributing it to the appropriate authorities and responders.
- Optional Detective software will allow the trans-SPEC-N to operate as a DETDX-100T-GP.
PINS概述
便携式同位素核谱分析（PINS）化学品识别系统非破坏性地识别危险化合物和混合物。不需要打开或接触测试对象，从而大大提高了安全性。如图所示，PINS用中子探测测试对象，中子激发原子核内部，从而使激发的原子核产生伽马射线。每种化学元素的伽马射线都具有唯一的能量强度模式或谱，因此，通过分析伽马射线谱，PINS软件可以识别测试对象内的化学元素并确定该对象是否包含化学战剂、填充物（如沙子）或产生烟雾的化学物质。
工作原理
PINS3-CW-G2使用由中子发生器产生的中子来激发被测对象内的原子核。中子发生器内氘原子（D + D）的融合将导致形成He-3离子和具有约2.5 MeV动能的中子。标准的PINS3-CW-G2中子发生器每秒可产生一千万个中子。发生器在各个方向上发射中子，每秒约有1000个中子撞击每平方厘米的测试对象的表面。由于中子是一种极具穿透力的辐射形式，因此大多数中子将穿过测试对象外壳并与内部的化学物质相互作用。
来自发生器的中子通过非弹性散射或中子俘获来激发它们遇到的原子核。在任何一种情况下，激发的核都会通过发射伽马射线衰减到它们的基态，伽马射线是发射核的特征。也就是说，伽马射线能量和强度从一种核到另一种核通常变化很大。例如，氢核在中子轰击下发射2.2-MeV伽马射线，而磷核发射1.3-MeV伽马射线。
中子诱发的伽马射线由高纯锗（HPGe）谱仪测量，并由谱仪电子设备分类成谱。通过分析谱，可以确定由中子激发的化学元素以及识别测试对象内的化学物质。
运行PINS
PINS3-CW-G2专为现场部署而开发，便携又坚固。其组件包括带集成多通道分析仪的机械冷却谱仪、中子发生器、探测器支架和屏蔽罩以及用于提供用户界面的笔记本电脑。定制软件在收集数据时实时显示数据，并提供强大的监控和分析选项。
笔记本电脑用作PINS3-CW-G2控制面板。电脑允许用户初始化仪器、启动和停止伽马射线谱仪的数据采集、显示和分析产生的伽马射线谱。连接电缆长82英尺（25米），可使电脑与辐射隔离区保持安全距离，并提供电脑、伽马射线谱仪和中子发生器之间的通信。
Trans-SPEC-N机械冷却高纯锗谱仪
与先前PINS系统中使用的液氮冷却HPGe谱仪不同，PINS3-CW-G2采用trans-SPEC-N机械冷却HPGe谱仪，不需要液氮。用于冷却谱仪探测器所需的电能约为30瓦。trans-SPEC-N锂离子电池可使探测器保持冷却10至12小时，外部电池支持“热插拔”，以便长时间在现场使用仪器。trans-SPEC-N提供灵活的模块化解决方案，支持现场检测化学品，具有以下特点：
- 无LN2 - 微型、高可靠性、“可永久运行”的斯特林循环制冷器无需液氮；探测器元件封装在高可靠性、低损耗、全金属密封的低温恒温器内。
- 高灵敏度 - 大型（>50％相对效率）HPGe探测器。
- 高稳定性 - 数字电子设备为恶劣条件下的棘手分析提供了解决方案。
- 明亮和清晰 - VGA分辨率显示与触摸感应操作屏。
- 一体化集成设计 - 坚固紧凑、无需互连 - 易于安装和使用。
- 智能 - 九个感兴趣区域（ROI）的核素识别和活度计算。
- 可靠连接 - USB 2.0和无线。
- 802.11通信、内置GPS和采集谱的安全数字输入/输出（SDIO）存储。
- 灵活 - 可以使用各种电源，包括内置电池、辅助外部电池、汽车电池（任何12 V DC）和线路电源；可自动进行切换。
miniGEN Neutron Generator
The miniGen Neutron Generator is a derivative of the popular P 385 neutron generator in a more compact format, with the DNC III control interface. The miniGen is 66% lighter and occupies 60% less space. All input and output signals are consolidated into two connectors on the front face.
The integrated front connectors have inputs for control of advanced functions such as a run timer, data logging, pulse counting, stand-by, and a facility interlock. The connectors have outputs for the source pulse and user adjustable Delay TTL signals.
The new design combines the accelerator head and control electronics into a single, compact unit.
化学品的自动分析
PINS数据采集程序记录并显示来自trans-SPEC-N的谱测量。它还可分析每10秒记录的谱、拟合感兴趣的峰值、重新校准能量刻度并进行化学品分析。新化学品分析方法基于所示决策树逻辑，可识别被测物体内的化学物质。新概率方法追踪决策树中的每条路径，并为每种可能含有的化学品打分。得分最高的化学品被选为所含化学品。
新化学品分析方法更快、更准确，而且更容易扩充PINS可自动识别的化学品清单。目前，PINS自动分析软件可识别以下化学品。
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化学战剂
BR-2
CG
CK
GB
HD
HN
VX
WL
防暴剂
CA
CNB
CNS
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经验填充物
漂白剂
POP
沙子
水防冻剂
烟雾化学品
FM
FS
HC
WP
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