222Rn/220Rn子體的準確測量不僅在子體所致劑量的準確評價方面具有意義,同時在人工放射性氣溶膠監(jiān)測中排除222Rn/220Rn子體的干擾方面也是一個無法回避的問題。由于α能譜法在222Rn/220Rn子體測量中可以對不同222Rn/220Rn子體放射出的α粒子能量進行甄別,因此提高了測量的精度并縮短了測量時間。在實際應用中,由于空氣的濾膜采樣系統(tǒng)與α能譜測量系統(tǒng)分離,以及對測量操作過程的要求,使得α能譜法測量222Rn/220Rn子體主要還限制在實驗室中由專業(yè)人員依照嚴格的測量流程操作相關儀器來完成。而人工放射性氣溶膠監(jiān)測所要求的準確、連續(xù)、無人值守,還很難實現(xiàn)。α能譜法測量222Rn/220Rn子體的方法在無人值守的連續(xù)監(jiān)測方面的優(yōu)勢沒有完全發(fā)揮。本文在誤差分析和對比的基礎上,利用alpha760的機械結構和探頭重新設計了電子線路,配合樹莓派作為主控制計算機并編寫軟件,研制了一臺基于α能譜法的連續(xù)222Rn/220Rn子體測量儀。并通過實驗對α能譜法測量中的譜數(shù)據(jù)處理問題以及“拖尾”問題進行了分析。主要內(nèi)容包括:(1)分析222Rn/220Rn子體在采樣中及采樣后濾膜上的子體數(shù)...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 ²²²Rn/²²⁰Rn及其子體測量的意義
    1.2 ²²²Rn/²²⁰Rn子體測量方法的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 ²²²Rn/²²⁰Rn子體測量儀器的發(fā)展與需求現(xiàn)狀
    1.4 論文的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
第2章 α 能譜法測量子體的算法分析與選擇
    2.1 基本假設及參數(shù)說明
        2.1.1 基本假設
        2.1.2 參數(shù)說明
    2.2 采樣過程中濾膜上子體數(shù)目的變化
        2.2.1 微分方程組的建立
        2.2.2 方程組求解與簡化
        2.2.3 矩陣形式
    2.3 采樣后濾膜上子體數(shù)目的變化
        2.3.1 微分方程組的建立
        2.3.2 方程組求解與簡化
        2.3.3 矩陣形式
    2.4 不同測量方法的方程的建立與求解
        2.4.1 采樣后測量的積分 α 能譜法方程的建立與求解
        2.4.2 采樣中和采樣后測量的積分 α 能譜法方程的建立與求解
        2.4.3 加權最小二乘積分 α 能譜法的方程與求解
    2.5 不同測量方法的誤差分析與對比
    2.6 小結
第3章 ²²²Rn/²²⁰Rn子體測量儀的硬件設計
    3.1 機械部分
        3.1.1 采樣裝置及其探頭
        3.1.2 濾紙自動更換部分
    3.2 α 能譜數(shù)據(jù)采集電路的設計
        3.2.1 探頭與前置放大器
        3.2.2 主線性放大部分電路
        3.2.3 基線調(diào)整與幅度調(diào)整
        3.2.4 峰值保持電路的設計
        3.2.5 堆積拒絕電路的設計
        3.2.6 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設計
    3.3 測量與采樣控制電路的設計
    3.4 數(shù)據(jù)處理部分硬件的選擇
    3.5 小結
第4章 ²²²Rn/²²⁰Rn子體測量儀的軟件設計
    4.1 硬件部分的組合與連接與關系
        4.1.1 樹莓派的軟件配置
        4.1.2 硬件的連接與控制關系
    4.2 α 能譜信息采集電路和采樣與控制電路的程序設計
        4.2.1 α 能譜信息采集控制電路的程序設計
        4.2.2 采樣與測量控制部分程序設計
    4.3 測量控制軟件與 α 能譜處理軟件的設計
        4.3.1 串口通信部分
        4.3.2 圖形界面部分
        4.3.3 能譜繪制與實時顯示部分
        4.3.4 程序的優(yōu)化與多線程方案
    4.4 小結
第5章 實驗及部分問題的處理
    5.1 儀器 α 能譜測量結果的可靠性和穩(wěn)定性驗證
        5.1.1 測量重復性驗證
        5.1.2 能譜穩(wěn)定性驗證
    5.2 ²²²Rn/²²⁰Rn子體測量中遇到的問題
        5.2.1 能譜的濾波平滑
        5.2.2 α 能譜“拖尾”問題的分析與解決方案
    5.3 小結
第6章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
碩士研究生在讀期間參加的科研項目及成果
致謝



本文編號：3936762