嵌入式低本底α和β輻射檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著核能和核科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,核設(shè)施、放射性同位素和射線裝置在醫(yī)療、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、地質(zhì)調(diào)查、科學(xué)研究和教學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣泛。為了防治放射性污染,保護環(huán)境,保障人體健康,促進核能、核技術(shù)的開發(fā)利用,在核能和核技術(shù)應(yīng)用中的輻射安全問題也越來越受到人們的重視。 目前市場上的α、β輻射檢測產(chǎn)品,一般采用多探頭模式。在需要進行α輻射檢測時,使用α輻射探頭；在進行β輻射檢測時,使用β輻射探頭,使用起來不方便,檢測成本較高。而且此類儀器多

2、為單機檢測加上位機集中控制監(jiān)測的多級模式,體積過于龐大,而且不能通過網(wǎng)絡(luò)傳送信息。 本文基于嵌入式技術(shù)設(shè)計了一套全新的低本底α和β輻射檢測系統(tǒng)方案,具有單機體積小、便攜性好、穩(wěn)定性高等特點。論文首先從系統(tǒng)處理器選型上提出了系統(tǒng)控制核心處理器為性價比高的ARM嵌入式處理器,圍繞ARM處理器核在其外部設(shè)計了嵌入式低本底α和β輻射檢測系統(tǒng)的硬件,包括處理器模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、人機交互模塊、顯示模塊、存儲模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊等硬件模塊。論文的

3、第二部分集中體現(xiàn)了嵌入式檢測系統(tǒng)的應(yīng)用軟件設(shè)計,從底層的操作系統(tǒng)Windows CE操作系統(tǒng)平臺的裁剪與定制、功能模塊選擇等,到基于使用Embedded Visual C++4.0進行上層應(yīng)用程序開發(fā)。詳細討論了應(yīng)用層的各個功能模塊的設(shè)計意圖與實現(xiàn)流程算法,主要包括應(yīng)用主體圖形界面、控制模塊、本底數(shù)據(jù)處理模塊、效率刻度模塊、樣品數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、人機通信模塊等模塊,以及應(yīng)用軟件的整體框架及其相互關(guān)系。論文的第三部分,通過系統(tǒng)原

4、型實現(xiàn)并現(xiàn)場運行測試,測試結(jié)果驗證了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案的正確性。論文的最后提出了下一步亟待解決問題和改進的措施。 本課題最終解決了過去α和β輻射檢測產(chǎn)品必須采用多探頭模式進行檢測的局限性,基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計出來的便攜式檢測儀器可以用一個探頭方便地進行低本底α和β輻射檢測,還可將檢測信息直接傳送到控制網(wǎng)絡(luò),這樣通過計算機技術(shù)可以將核生化裝備集成在一起,形成一體化系統(tǒng),為各級組織的領(lǐng)導(dǎo)及時做出應(yīng)急反應(yīng)提供信息。對于控制放射性物質(zhì)通