發(fā)布時(shí)間：2022-12-08 22:34

　　針對生活中對環(huán)境放射性物質(zhì)的檢測和因核技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展而可能導(dǎo)致的放射性污染等實(shí)際問題,為了確定放射性污染種類及濃度,需要有能夠快速識別放射性核素并給出濃度定量值的便攜式核素識別儀,該儀器是進(jìn)行核素分析、檢測核設(shè)施安全性、輻射防護(hù)和防止核恐怖主義發(fā)生的有效手段。為了使儀器達(dá)到易用、集成化的目的,逐漸由大型核儀器檢測設(shè)備發(fā)展成具有能譜測量、分析及處理等功能的小型化、便攜化的核素識別儀。本文主要采用2英寸的NaI（Tl）晶體與超薄片Cs₂LiYCl₆（Ce）（CLYC）晶體的切面進(jìn)行耦合作為復(fù)合探測器對原始核脈沖信號采集,然后通過數(shù)字多通道脈沖幅度分析器轉(zhuǎn)化為能譜數(shù)據(jù)存儲在STM32的FIFO中,再利用搭載WinCE系統(tǒng)的核心板卡通過串口傳輸方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,開發(fā)基于WinCE系統(tǒng)的應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)對譜分析算法封裝、譜線繪制與信息展示。能譜分析算法提前運(yùn)用MATLAB進(jìn)行理論驗(yàn)證并將其在具有嵌入式平臺SDK的Visual Studio 2008集成開發(fā)環(huán)境進(jìn)行編寫到應(yīng)用程序。論文的主要研究內(nèi)容和取得的主要成果如下:（1）探測器設(shè)計(jì):在常用伽馬能譜... 

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外核素識別儀器研究現(xiàn)狀
        1.2.2 譜儀算法研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容
第2章 核輻射探測器類型及射線與物質(zhì)的相互作用
    2.1 探測器概述
    2.2 射線與物質(zhì)的相互作用
        2.2.1 伽馬射線與物質(zhì)的相互作用
        2.2.2 中子與物質(zhì)的相互作用
    2.3 閃爍體探測器
        2.3.1 γ射線探測器
        2.3.2 中子探測器
    2.4 本章小結(jié)
第3章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案
    3.2 探測器設(shè)計(jì)
        3.2.1 光收集器
        3.2.2 光電轉(zhuǎn)換器
        3.2.3 探測器結(jié)構(gòu)
    3.3 電路系統(tǒng)
        3.3.1 數(shù)字多通道脈沖幅度分析器
        3.3.2 電池電量監(jiān)測
        3.3.3 蜂鳴器報(bào)警
        3.3.4 電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.4 上位機(jī)操作系統(tǒng)選型及主控底板設(shè)計(jì)
        3.4.1 操作系統(tǒng)
        3.4.2 操作系統(tǒng)主控板
        3.4.3 WinCE系統(tǒng)移植與功能
    3.5 本章小結(jié)
第4章 WinCE系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
    4.1 能譜分析算法理論分析
        4.1.1 最小二乘擬合法光滑
        4.1.2 對稱零面積尋峰
        4.1.3 穩(wěn)譜
        4.1.4 特征峰核素識別
    4.2 軟件總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.1 框架搭建
        4.2.2 WinCE消息處理機(jī)制
    4.3 WinCE系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸
        4.3.1 數(shù)據(jù)通信方式
        4.3.2 通信方式實(shí)現(xiàn)
    4.4 WinCE系統(tǒng)中的算法實(shí)現(xiàn)
    4.5 數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)
        4.5.1 譜線存儲
        4.5.2 簡易核素庫
    4.6 界面顯示
    4.7 本章小結(jié)
第5章 效果測試
    5.1 探測器測試
        5.1.1 NaI(Tl)探測器測試
        5.1.2 NaI(Tl)+CLYC組合探測器測試
    5.2 儀器測試
        5.2.1 WinCE系統(tǒng)中譜線光滑測試
        5.2.2 WinCE系統(tǒng)中譜線尋峰測試
        5.2.3 WinCE系統(tǒng)中核素識別與劑量率測試
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]無機(jī)閃爍體的研究進(jìn)展[J]. 林娜,任文省,江婷,高博,付軍,趙一英.  功能材料. 2017(09)
[2]純碘化銫（CsI）晶體的發(fā)光與光衰減特性研究[J]. 任國浩,宋朝暉,張子川,張侃,楊帆,李煥英,陳曉峰.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]大體積NaI（Tl）數(shù)字式車載γ能譜儀的研制[J]. 曾國強(qiáng),楊劍,魏世龍,張開琪,葛良全,嚴(yán)磊.  原子能科學(xué)技術(shù). 2016(11)
[4]碲鋅鎘探測器的數(shù)字核信號處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 曾國強(qiáng),魏世龍,夏源,李強(qiáng),徐亞東,葛良全,介萬奇.  核技術(shù). 2015(11)
[5]用γ能譜全能峰計(jì)數(shù)率測量輻射劑量率的方法研究[J]. 賀軍,楊朝文.  核技術(shù). 2014(07)
[6]幾種常用閃爍體衰減時(shí)間常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測量[J]. 李忠寶,彭太平,胡孟春,唐登攀,張建華,陳鈺鈺.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2013(12)
[7]航空數(shù)字γ能譜測量系統(tǒng)的研制[J]. 葛良全,曾國強(qiáng),賴萬昌,范正國,倪衛(wèi)沖,熊盛青.  核技術(shù). 2011(02)
[8]Windows CE的適用領(lǐng)域[J]. 沈林.  福建電腦. 2010(02)
[9]基于特征函數(shù)的NaIγ能譜高斯峰面積計(jì)算[J]. 顧民,葛良全.  核技術(shù). 2009(11)
[10]中子探測用閃爍體的研究進(jìn)展[J]. 楊帆,任國浩.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2009(04)

博士論文
[1]核素識別算法及數(shù)字化能譜采集系統(tǒng)研究[D]. 陳亮.清華大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于SiPM讀出的緊湊型溴化鈰伽馬能譜儀研制[D]. 胡天宇.成都理工大學(xué) 2018
[2]便攜式伽馬能譜儀核素識別算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 付睿璽.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于CLYC的中子-γ復(fù)合探測電子學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 姚付良.成都理工大學(xué) 2017
[4]空氣中放射性核素的伽馬能譜測量系統(tǒng)研制[D]. 魏世龍.成都理工大學(xué) 2017
[5]HPGeγ譜譜分析有關(guān)方法的研究[D]. 王仕木.成都理工大學(xué) 2014
[6]航空γ能譜低能譜段規(guī)律及應(yīng)用研究[D]. 陳明馳.成都理工大學(xué) 2009



本文編號：3714260