數(shù)字化便攜式γ能譜儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
本文選題:γ能譜儀 + LaBr_3閃爍晶體。 參考:《華中科技大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:γ能譜儀作為核探測技術(shù)的基本工具,通過對γ射線能譜的分析,可實(shí)現(xiàn)放射性核素識別、放射性強(qiáng)度分析等功能。本文從整體上設(shè)計(jì)了數(shù)字化便攜式γ能譜儀系統(tǒng)架構(gòu),包括探測器、數(shù)據(jù)獲取模塊、系統(tǒng)平臺三個(gè)部分,完成了整個(gè)數(shù)字化便攜式γ能譜儀系統(tǒng)的開發(fā),并最終實(shí)現(xiàn)了用系統(tǒng)對放射性核素進(jìn)行實(shí)際的能譜測量。 整個(gè)數(shù)字化便攜式γ能譜儀系統(tǒng)采用基于OMAP處理器的嵌入式平臺,自主定制特定的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。在該平臺下,系統(tǒng)使用新型的LaBr_3閃爍晶體耦合光電倍增管R9800作為γ探測器,獲得高計(jì)數(shù)率與高能量分辨率。同時(shí),我們使用多閾值觸發(fā)(MVT)方法對探測器輸出的閃爍脈沖進(jìn)行數(shù)字化采樣,,利用采樣數(shù)據(jù)重建閃爍脈沖并獲得能量信息。利用DSP內(nèi)核進(jìn)行脈沖重建及譜數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)了γ能譜儀的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和現(xiàn)場能譜分析。軟件方面,我們在OMAP的Linux操作系統(tǒng)下開發(fā)了圖形化的系統(tǒng)軟件,用于系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)分析。 在完成系統(tǒng)開發(fā)后,我們使用系統(tǒng)對放射性核素進(jìn)行了實(shí)際的測量,成功的采集18F放射性同位素的能譜圖,并通過數(shù)據(jù)處理中心對其能譜圖進(jìn)行了分析,獲得了6.3%的能量分辨率。另外,我們使用本系統(tǒng)對混合放射性核素進(jìn)行能譜采集并進(jìn)行處理,成功的區(qū)分出了不同放射性核素。最后,我們對整個(gè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了測試。整個(gè)系統(tǒng)具有便攜式的特點(diǎn),同時(shí),系統(tǒng)具有非常強(qiáng)的擴(kuò)展性和可升級性。
[Abstract]:As the basic tool of nuclear detection technology, 緯 -energy spectrometer can realize the functions of radionuclide identification and radioactive intensity analysis through the analysis of 緯 -ray energy spectrum. In this paper, the architecture of a digital portable 緯 -energy spectrometer system is designed, including detector, data acquisition module and system platform. The development of the whole digitized portable 緯 -energy spectrometer system is completed. Finally, the actual energy spectrum measurement of radionuclides is realized by using the system. The whole digital portable gamma-ray spectrometer system adopts the embedded platform based on OMAP processor and customizes the specific embedded Linux operating system. On this platform, a new LaBr_3 scintillator coupled photomultiplier tube R9800 is used as 緯 detector to obtain high counting rate and high energy resolution. At the same time, the multi-threshold trigger MVT method is used to digitally sample the scintillation pulse output from the detector, and to reconstruct the scintillation pulse with the sampling data and obtain the energy information. The real time data acquisition and field energy spectrum analysis of 緯 -energy spectrometer are realized by using DSP kernel for pulse reconstruction and spectral data analysis. In terms of software, we have developed a graphical system software based on OMAP's Linux operating system, which is used for system control and data analysis. After the development of the system, we used the system to measure the radionuclide, successfully collected the 18F radioisotope energy spectrum, and analyzed its energy spectrum through the data processing center. An energy resolution of 6.3% was obtained. In addition, we use this system to collect and process the energy spectrum of mixed radionuclides, and successfully distinguish different radionuclides. Finally, we test the performance of the whole system. The whole system has portable features, at the same time, the system is very scalable and scalable.
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:R318.6;TL817.2
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本文編號:1903486
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