近些年,輻射環(huán)境監(jiān)測成為公眾日益關(guān)心的問題。本論文以國家自然科學(xué)基金項目“基于航空伽馬能譜全譜數(shù)據(jù)的氡填圖方法研究”(項目編號41474107)為依托,研制了一款多用途環(huán)境監(jiān)測γ譜儀系統(tǒng),既可以作為便攜式γ譜儀用于車載等的移動式監(jiān)測,又可作為固定式自動監(jiān)測站進行連續(xù)監(jiān)測,且能通過設(shè)置足夠數(shù)量的探測器,形成輻射監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),可用于環(huán)境常規(guī)監(jiān)測和事故性釋放的監(jiān)測等。本論文開發(fā)設(shè)計了一體化的多用途環(huán)境監(jiān)測γ譜儀硬件電路系統(tǒng)。使用TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信,組成了一套便攜式γ譜儀系統(tǒng),在環(huán)境輻射監(jiān)測中應(yīng)用于車載等的移動式測量。使用LoRa無線通信,可將探測器硬件電路系統(tǒng)置于固定式監(jiān)測站,也可以在多個固定式監(jiān)測站放置多個探測器硬件電路系統(tǒng),即一臺平板電腦可操作多個探測器硬件電路系統(tǒng),形成了輻射環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。這樣操作者可以遠程控制儀器的測量情況,操作者在獲得實時譜數(shù)據(jù)的同時又避免了有可能存在的放射性核素的輻射,若有輻射異常發(fā)生時,能將情況迅速反饋到遠程的操作者。在基于Android系統(tǒng)γ譜儀軟件的開發(fā)研究中,針對核素識別、平滑、能量刻度和效率刻度等算法進行了研究。在國內(nèi)首次設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于奇異值方法的全...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：博士

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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景和研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 環(huán)境監(jiān)測 γ 譜儀研究現(xiàn)狀
        1.2.2 γ 譜儀研究現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點
        1.3.1 主要研究內(nèi)容
        1.3.2 創(chuàng)新點
    1.4 論文的主要結(jié)構(gòu)
2 γ 能譜測量的理論基礎(chǔ)
    2.1 γ 射線與物質(zhì)的相互作用
        2.1.1 光電效應(yīng)
        2.1.2 康普頓效應(yīng)
        2.1.3 電子對效應(yīng)
        2.1.4 γ 射線的吸收
    2.2 γ 射線探測器
        2.2.1 γ 射線探測器主要性能指標(biāo)
        2.2.2 γ 射線探測器種類
        2.2.3 Na I(Tl)探測器
    2.3 本章小結(jié)
3 多用途環(huán)境監(jiān)測 γ 譜儀整體方案設(shè)計
    3.1 閃爍 γ 譜儀的工作原理
        3.1.1 閃爍探測器
        3.1.2 線性放大器和多道分析器
        3.1.3 γ 譜數(shù)據(jù)采集和處理軟件
    3.2 多用途環(huán)境監(jiān)測 γ 譜儀
    3.3 本章小結(jié)
4 多用途環(huán)境監(jiān)測 γ 譜儀硬件設(shè)計
    4.1 硬件整體方案設(shè)計
    4.2 電源電路
    4.3 信號處理電路
        4.3.1 放大電路設(shè)計
        4.3.2 ADC驅(qū)動電路設(shè)計
    4.4 數(shù)字多道分析器
        4.4.1 模數(shù)變換器
        4.4.2 微控制器的選型
        4.4.3 FPGA設(shè)計
        4.4.4 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信
    4.5 無線通信
        4.5.1 無線通信技術(shù)
        4.5.2 Lo Ra無線通信
        4.5.3 環(huán)境監(jiān)測 γ 譜儀系統(tǒng)應(yīng)用Lo Ra通信
    4.7 本章小結(jié)
5 多用途環(huán)境監(jiān)測 γ 譜儀軟件設(shè)計
    5.1 軟件總體結(jié)構(gòu)
    5.2 Android操作系統(tǒng)
    5.3 界面設(shè)計
    5.4 軟件啟動和界面初始化設(shè)計
    5.5 主要模塊設(shè)計
        5.5.1 顯示模塊
        5.5.2 峰信息模塊
        5.5.3 時間信息模塊
        5.5.4 菜單功能模塊
    5.6 數(shù)據(jù)存儲管理設(shè)計
    5.7 軟件異常設(shè)計
    5.8 串口類設(shè)計
    5.9 算法設(shè)計
        5.9.1 本底扣除
        5.9.2 平滑
        5.9.3 尋峰
        5.9.4 能量刻度
        5.9.5 效率刻度
    5.10 核素識別
        5.10.1 實現(xiàn)原理
        5.10.2 實測數(shù)據(jù)驗證
    5.11 穩(wěn)譜
    5.12 本章小結(jié)
6 實驗測試
    6.1 性能指標(biāo)
    6.2 性能指標(biāo)測試
        6.2.1 能量線性
        6.2.2 穩(wěn)定性
        6.2.3 能量分辨率
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論
    7.1 總結(jié)
    7.2 建議
致謝
參考文獻
博士在讀期間科研成果



本文編號：3827532