Detective X : characterization, applications and intercomparison with Canberra's ISOCS

In this thesis work, characterization of the working principle of ORTEC’s DETECTIVE X is carried out. After a preliminary chapter describing general aspects and applications of gamma spectrometry, different measurement campaigns are done. At first, efficacy of the detector is evaluated on small sources, in order to calculate geometrical and absolute efficiency and to validate its governing software, ISOTOPIC, on nuclide recognition and quantification. Then, measurements are performed on a bigger sample, a 220L drum, in order to test the working process on samples of a different size and to show differences of results from small ones. All results are compared with Canberra’s ISOCS’ ones, with the goal to evaluate differences between the two devices. It is important to point out that the measurement campaign has been performed only on DETECTIVE X. Results from ISOCS system have been taken from a previous thesis work, which has a more detailed evaluation of the detector. However, to make sure results are comparable, the various setups used (measuring time, matrices, sources) are replicated from ISCOS’ characterization ones. At last, one specific application is performed: a 2D reconstruction of a slice of a 120L drum through a Tomographic Gamma Scanning (TGS) process.

In questo lavoro di tesi, la caratterizzazione del prinicipio di funzionamento di DETECTIVE X della ORTEC è stata effettuata. Dopo un capitolo preliminare atto a descrivere aspetti e applicazioni della spettrometria gamma, sono state compiute diverse campagne di misura. In primo luogo, è stata valutata l'efficacia del rilevatore nel misurare piccole sorgenti radioattive, col fine di calcolare l'efficienza geometrica e assoluta e di validare risultati ottenuti dal software di gestione, ISOTOPIC, su riconoscimento e quantificazione di nuclidi. Successivamente, sono state fatte misure su un campione di maggiori dimensioni, un fusto da 220L, allo scopo di testare il principio di funzionamento del software con campioni di diverse dimensioni e di confrontare i risultati. Tutti i valori ottenuti dalle campagne di misura sono stati confrontati con quelli ricavati dal rilevatore ISOCS della Canberrra, per valutare differenze tra i due strumenti. E' importante precisare che la campagna misure è stata fatta solo utilizzando DETECTIVE X. I risultati pertinenti ISOCS provengono da un precedente lavoro di tesi, il quale presenta una dettagliata valutazione dello strumento. Tuttavia, per mantenere il confronto il più preciso possibile, le caratteristiche delle varie misure (tempistica, matrici e sorgenti) sono state replicate. Infine, DETECTIVE X è stato utilizzato per una diversa applicazione: una ricostruzione 2D di un piano di un fusto da 120L attraverso un processo di Scansione Tomografica con radiazione Gamma (TGS).