基于α能譜法的 222 Rn/ 220 Rn子體測(cè)量?jī)x的研制
發(fā)布時(shí)間:2024-03-24 01:29
222Rn/220Rn子體的準(zhǔn)確測(cè)量不僅在子體所致劑量的準(zhǔn)確評(píng)價(jià)方面具有意義,同時(shí)在人工放射性氣溶膠監(jiān)測(cè)中排除222Rn/220Rn子體的干擾方面也是一個(gè)無法回避的問題。由于α能譜法在222Rn/220Rn子體測(cè)量中可以對(duì)不同222Rn/220Rn子體放射出的α粒子能量進(jìn)行甄別,因此提高了測(cè)量的精度并縮短了測(cè)量時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中,由于空氣的濾膜采樣系統(tǒng)與α能譜測(cè)量系統(tǒng)分離,以及對(duì)測(cè)量操作過程的要求,使得α能譜法測(cè)量222Rn/220Rn子體主要還限制在實(shí)驗(yàn)室中由專業(yè)人員依照嚴(yán)格的測(cè)量流程操作相關(guān)儀器來完成。而人工放射性氣溶膠監(jiān)測(cè)所要求的準(zhǔn)確、連續(xù)、無人值守,還很難實(shí)現(xiàn)。α能譜法測(cè)量222Rn/220Rn子體的方法在無人值守的連續(xù)監(jiān)測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)沒有完全發(fā)揮。本文在誤差分析和對(duì)比的基礎(chǔ)上,利用alpha760的機(jī)械結(jié)構(gòu)和探頭重新設(shè)計(jì)了電子線路,配合樹莓派作為主控制計(jì)算機(jī)并編寫軟件,研制了一臺(tái)基于α能譜法的連續(xù)222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x。并通過實(shí)驗(yàn)對(duì)α能譜法測(cè)量中的譜數(shù)據(jù)處理問題以及“拖尾”問題進(jìn)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(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 222Rn/220Rn及其子體測(cè)量的意義
1.2 222Rn/220Rn子體測(cè)量方法的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x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(cè)量子體的算法分析與選擇
2.1 基本假設(shè)及參數(shù)說明
2.1.1 基本假設(shè)
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(jiǎn)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(jiǎn)化
2.3.3 矩陣形式
2.4 不同測(cè)量方法的方程的建立與求解
2.4.1 采樣后測(cè)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(cè)量的積分 α 能譜法方程的建立與求解
2.4.3 加權(quán)最小二乘積分 α 能譜法的方程與求解
2.5 不同測(cè)量方法的誤差分析與對(duì)比
2.6 小結(jié)
第3章 222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì)
3.1 機(jī)械部分
3.1.1 采樣裝置及其探頭
3.1.2 濾紙自動(dòng)更換部分
3.2 α 能譜數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)
3.2.5 堆積拒絕電路的設(shè)計(jì)
3.2.6 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)
3.3 測(cè)量與采樣控制電路的設(shè)計(jì)
3.4 數(shù)據(jù)處理部分硬件的選擇
3.5 小結(jié)
第4章 222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x的軟件設(shè)計(jì)
4.1 硬件部分的組合與連接與關(guān)系
4.1.1 樹莓派的軟件配置
4.1.2 硬件的連接與控制關(guān)系
4.2 α 能譜信息采集電路和采樣與控制電路的程序設(shè)計(jì)
4.2.1 α 能譜信息采集控制電路的程序設(shè)計(jì)
4.2.2 采樣與測(cè)量控制部分程序設(shè)計(jì)
4.3 測(cè)量控制軟件與 α 能譜處理軟件的設(shè)計(jì)
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(shí)時(shí)顯示部分
4.3.4 程序的優(yōu)化與多線程方案
4.4 小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)及部分問題的處理
5.1 儀器 α 能譜測(cè)量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性驗(yàn)證
5.1.1 測(cè)量重復(fù)性驗(yàn)證
5.1.2 能譜穩(wěn)定性驗(yàn)證
5.2 222Rn/220Rn子體測(cè)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(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士研究生在讀期間參加的科研項(xiàng)目及成果
致謝
本文編號(hào):3936762
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 222Rn/220Rn及其子體測(cè)量的意義
1.2 222Rn/220Rn子體測(cè)量方法的發(fā)展與現(xiàn)狀
1.3 222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x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(cè)量子體的算法分析與選擇
2.1 基本假設(shè)及參數(shù)說明
2.1.1 基本假設(shè)
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(jiǎn)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(jiǎn)化
2.3.3 矩陣形式
2.4 不同測(cè)量方法的方程的建立與求解
2.4.1 采樣后測(cè)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(cè)量的積分 α 能譜法方程的建立與求解
2.4.3 加權(quán)最小二乘積分 α 能譜法的方程與求解
2.5 不同測(cè)量方法的誤差分析與對(duì)比
2.6 小結(jié)
第3章 222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì)
3.1 機(jī)械部分
3.1.1 采樣裝置及其探頭
3.1.2 濾紙自動(dòng)更換部分
3.2 α 能譜數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)
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(shè)計(jì)
3.2.5 堆積拒絕電路的設(shè)計(jì)
3.2.6 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)
3.3 測(cè)量與采樣控制電路的設(shè)計(jì)
3.4 數(shù)據(jù)處理部分硬件的選擇
3.5 小結(jié)
第4章 222Rn/220Rn子體測(cè)量?jī)x的軟件設(shè)計(jì)
4.1 硬件部分的組合與連接與關(guān)系
4.1.1 樹莓派的軟件配置
4.1.2 硬件的連接與控制關(guān)系
4.2 α 能譜信息采集電路和采樣與控制電路的程序設(shè)計(jì)
4.2.1 α 能譜信息采集控制電路的程序設(shè)計(jì)
4.2.2 采樣與測(cè)量控制部分程序設(shè)計(jì)
4.3 測(cè)量控制軟件與 α 能譜處理軟件的設(shè)計(jì)
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(shí)時(shí)顯示部分
4.3.4 程序的優(yōu)化與多線程方案
4.4 小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)及部分問題的處理
5.1 儀器 α 能譜測(cè)量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性驗(yàn)證
5.1.1 測(cè)量重復(fù)性驗(yàn)證
5.1.2 能譜穩(wěn)定性驗(yàn)證
5.2 222Rn/220Rn子體測(cè)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(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士研究生在讀期間參加的科研項(xiàng)目及成果
致謝
本文編號(hào):3936762
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