半導(dǎo)體探測(cè)器和閃爍體探測(cè)器是核輻射探測(cè)中兩類主要的探測(cè)器,近年來(lái)光電二極管作為一種半導(dǎo)體探測(cè)器有著快速的發(fā)展,尤其是光電二極管與閃爍體組合的探測(cè)器憑借其體積小、量程寬、成本低的優(yōu)勢(shì)逐漸有了更廣闊的應(yīng)用前景。本課題的目的是實(shí)現(xiàn)基于光電二極管的兩種輻射探測(cè)儀器的軟硬件的研發(fā),分別為醫(yī)用X射線劑量?jī)x和源車輻射監(jiān)測(cè)儀,實(shí)現(xiàn)對(duì)X、γ射線的輻射檢測(cè)。醫(yī)用X射線機(jī)劑量?jī)x的主要作用是檢測(cè)醫(yī)用X射線機(jī)曝光劑量、管電壓、曝光時(shí)間等參數(shù)以確保輻射安全。儀器中光電二極管工作于光伏模式,兩顆光電二極管輸出兩路直流電流信號(hào)經(jīng)儀器電路中電流靈敏放大器放大為電壓信號(hào),電壓信號(hào)通過(guò)程控增益放大、低通濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等模塊進(jìn)入MCU Atmega128處理后,將測(cè)量數(shù)據(jù)串口傳輸給上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、顯示和存儲(chǔ)。源車輻射監(jiān)測(cè)儀是放置于放射源運(yùn)輸車當(dāng)中監(jiān)測(cè)車內(nèi)輻射劑量的儀器,其中光電二極管工作于光導(dǎo)模式,反向偏置電壓為30V,輸出電流脈沖信號(hào)由電荷靈敏放大器放大并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),再經(jīng)過(guò)放大、濾波進(jìn)入MCU片內(nèi)比較器完成脈沖計(jì)數(shù)。本課題軟件部分分為下位機(jī)程序和上位機(jī)程序部分。其中兩種儀器下位機(jī)程序開發(fā)平臺(tái)為基于C語(yǔ)言的ICC for AVR 7.0,實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)各個(gè)電路模塊的驅(qū)動(dòng)和調(diào)用。醫(yī)用X射線劑量?jī)x上位機(jī)軟件主要作用是數(shù)據(jù)的運(yùn)算、顯示和存儲(chǔ),分別采用VB6.0和C#.NET開發(fā)環(huán)境編寫程序以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的需要。本課題研制的醫(yī)用X射線劑量?jī)x能一次通過(guò)曝光檢測(cè)管電壓、曝光劑量、曝光時(shí)間等參數(shù),經(jīng)測(cè)試,管電壓和劑量測(cè)量精度小于2%,管電壓測(cè)量量程為40kV—150kV,曝光時(shí)間測(cè)量分辨力為0.5ms,儀器性能滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。源車輻射監(jiān)測(cè)儀經(jīng)過(guò)測(cè)試,γ射線劑量率測(cè)量量程達(dá)到0.1μGy/h—2mGy/h,能分辨出放射源在車內(nèi)、放射源不在車內(nèi)、放射源泄露這三種情況,滿足了實(shí)際應(yīng)用要求。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TL81

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本文編號(hào)：2807554