基于Time-To-Count方法的辐射测量仪的研制

【摘要】本课题主要进行了基于Time-To-Count方法的辐射测量仪的研究。辐射仪主要包括单片机系统，高低压电源部分，触发计时部分，外围数字电路等部分。辐射仪实现了对辐射强度较高准确度的测量，并能对测量结果进行存储，显示，以及进行超限报警。GM计数管是使用最早、最广泛的一种探测器。它的突出特点是制造简单，价格便宜，易于操作，稳定性好,输出脉冲幅度大，对电子学线路要求简单，而在放射性同位素应用和辐射测量工作中被广泛采用。由于GM管具有死时间、脉冲重叠、使用寿命等问题且随着核探测技术的发展,新型探测器件如闪烁体、半导体、热释光片等各种探测器的出现和应用，使得GM计数管一度遭到冷遇。Time-To-Count测量方法是一种采用GM管测量核辐射的新方法。Time-To-Count测量技术的基本原理是：放射源的辐射强度越大，其发射粒子的频率也越大，其发射的相邻两个粒子之间的时间间隔越短。放射源的辐射强度值R与放射源发射的两个相粒子邻之间的间隔时间成反比。通过测量相邻两个粒子之间的平均间隔时间来测量辐射强度。Time-To-Count测量方法克服了由GM管死时间带来的漏计数和恢复时间内产生的大小不一的脉冲的重叠带来的影响，提高了测量精度，改善了测量结果的线性度和延长了GM管的使用寿命。本文先介绍了核辐射测量的基本理论，然后阐述了Time-To-Count测量技术的原理和理论依据，最后以STC89C52单片机为核心，加以外围数字电路，设计构建了一个基于Time-To-Count测量方法的核辐射测量仪。本文主要从以下几个方面展开，详细阐了述仪器的设计构建过程：1、核辐射测量研究理论基础及意义；2、阐述Time-To-Count测量方法的基本原理；3、设计构建Time-To-Count辐射测量仪硬件电路；4、基于硬件电路编写Time-To-Count辐射测量仪软件系统；5、根据实验及结果分析测量仪的参数指标；6、分析了测量仪的优缺点和改进方向；
【作者】王江勇；
【导师】刘良军；
【作者基本信息】南华大学，核技术及应用，2012，硕士
【关键词】GM计数管；Time-To-Count方法；STC89C52单片机；辐射测量；

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