低功耗、寬量程、高精確的便攜式X、γ劑量率儀研制.pdf

1、核技術(shù)在近年的飛速發(fā)展為人們帶來了更清潔的能源，更便捷的工業(yè)探傷方法，更先進(jìn)的輻射加工產(chǎn)品，更精確的醫(yī)學(xué)診斷以及更有效的治療手段。核技術(shù)走進(jìn)生活服務(wù)人類，但也將核輻射的安全隱患帶到了大眾身邊。便攜式劑量率儀使用便捷，廣泛的應(yīng)用在醫(yī)院、邊防、核電站等場所。目前，市場上的主流便攜式劑量率儀仍以蓋革管作為輻射探測器，其靈敏度、劑量率測量范圍、能量響應(yīng)等性能均不夠理想。而市場上采用閃爍體探測器的便攜式劑量率儀又因?yàn)楣妮^高，無法長時(shí)間巡檢使用；

2、且受限于閃爍體探測器的高計(jì)數(shù)率，儀器的量程及其有限，無法滿足在不同放射性強(qiáng)度下的核技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。
　　本課題設(shè)計(jì)了一款低功耗、寬量程、高精度的便攜式劑量率儀。儀器定位于防護(hù)級劑量當(dāng)量率儀。設(shè)計(jì)采用小體積YSO閃爍晶體耦合SiPM作為探測器，劑量當(dāng)量率測量范圍為1μSv/h~100 mSv/h，覆蓋所有防護(hù)級儀器常用量程。并在擴(kuò)寬儀器使用量程的同時(shí)仍有足夠的靈敏度，使儀器可以對劑量率突變做出快速響應(yīng)。在功耗方面，創(chuàng)新性的提出了自然

3、本底測量模式和高精確測量模式相互切換的方法，在自然本底狀態(tài)下功耗極低，待機(jī)時(shí)長可達(dá)2000小時(shí)，滿足核電站等對待機(jī)時(shí)長要求較高場所的應(yīng)用。針對減小閃爍體體積帶來的能量響應(yīng)變差的情況設(shè)計(jì)了分段能量參數(shù)積分計(jì)算的能量響應(yīng)方法，在不損失計(jì)數(shù)率的情況下完成能量信息的采集。為了增加測量精度，本文通過實(shí)驗(yàn)的方式討論了SiPM的增益與溫度的關(guān)系，結(jié)合SiPM增益與其工作電壓的關(guān)系，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了劑量率儀實(shí)時(shí)溫度校正的方法。
　　標(biāo)準(zhǔn)輻射場實(shí)驗(yàn)證明