本文關(guān)鍵詞：氣態(tài)放射性碘探測裝置機械結(jié)構(gòu)與模擬電子學(xué)設(shè)計

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【摘要】：實時監(jiān)測核設(shè)施排放廢氣的放射性是核設(shè)施核安全相關(guān)輻射監(jiān)測的重要內(nèi)容。131I是具有揮發(fā)性的裂變產(chǎn)物，因此它很容易進入排放廢氣中。在正常情況下，廢氣中的131I含量很低，當(dāng)發(fā)生泄漏事故時，其濃度會急劇上升，進而對周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染。131I進入人體后會對甲狀腺等器官產(chǎn)生巨大威脅，因此研制氣態(tài)放射性碘監(jiān)測裝置具有重要意義。本文介紹一種氣態(tài)放射性碘裝置的研制過程，首先使用蒙卡模擬計算軟件MCNP、Geant4對探測方式進行了模擬計算，并根據(jù)模擬計算結(jié)果與使用環(huán)境確定探測模型；其次，介紹探測器的電子學(xué)設(shè)計過程；再次，設(shè)計對氣態(tài)放射性碘吸附的吸附方式；最后，探索氣態(tài)放射性碘裝置的小型化、低成本、質(zhì)量小的新型設(shè)計方案。 本文是在已有的國外該類裝置設(shè)計基礎(chǔ)之上進行的改進與優(yōu)化設(shè)計。主要的創(chuàng)新點是：在探頭內(nèi)對前置放大器輸出的信號進行整型后再輸出，以實現(xiàn)信號的遠(yuǎn)距離傳輸；使用蒙卡模擬計算軟件就探測器結(jié)構(gòu)對探測器性能的影響進行了系統(tǒng)地模擬計算，這為探測器的優(yōu)化設(shè)計提供了較全面的理論數(shù)據(jù)支持，對降低設(shè)備研發(fā)成本、提升設(shè)備研發(fā)質(zhì)量具有重要意義；為了大幅降低探頭外圍鉛屏蔽的體積與重量，在不降低探測器性能的前提下，需要尋找體積小、成本低、性能好的光電倍增器，而信號響應(yīng)快、工作電壓低、占用空間小的硅光電倍增器可作為首選，本文檢驗了把硅光電倍增器應(yīng)用于氣態(tài)放射性碘探測器的可行性，并簡要說明改進方案，在國內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)將硅光電倍增器應(yīng)用于氣態(tài)放射性碘監(jiān)測方面的研究，因此進行該方向的深入研究具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：蒙特卡洛方法 氣態(tài)放射性碘探測裝置 硅光電倍增器
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TL751
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-13
• 第二章 基本知識13-25
• 2.1 氣態(tài)放射性碘探測原理13-14
• 2.2 γ射線與物質(zhì)的相互作用14-17
• 2.3 射線探測器的選擇17-19
• 2.4 光電倍增管(PMT)工作原理及主要性能19-22
• 2.5 硅光電倍增器工作原理與特性22-23
• 2.6 PMT 與硅光電倍增器性能比較23
• 2.7 蒙特卡洛方法23-25
• 第三章 采用 PMT 對碘進行探測的設(shè)計方案及實驗驗證25-74
• 3.1 測量系統(tǒng)設(shè)計25-26
• 3.2 模擬電路設(shè)計26-39
• 3.3 數(shù)字電路設(shè)計方案簡介39-40
• 3.4 能譜顯示軟件設(shè)計方案簡介40-41
• 3.5 光電倍增管磁屏蔽設(shè)計41-43
• 3.6 圍繞探測器模型的模擬計算43-70
• 3.7 實驗測量結(jié)果與模擬計算結(jié)果對比70-71
• 3.8 穩(wěn)譜方案設(shè)計71
• 3.9 碘吸附方案設(shè)計71-72
• 3.10 電磁兼容鑒定試驗72-74
• 第四章 采用硅光電倍增器的碘探測裝置設(shè)計方案74-78
• 4.1 模擬電路設(shè)計75-76
• 4.2 調(diào)試電路76-77
• 4.3 用調(diào)試后的電路測試 SiPM 的工作性能77-78
• 第五章 總結(jié)與展望78-80
• 參考文獻80-82
• 科研成果82-83
• 致謝83

【參考文獻】

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本文編號：1016087