基于单片机的宽量程X剂量率连续监测仪.pdfVIP

第27卷第6期 核电子学与探测技术 Vok27No-6 NuclearElectronics＆Detection nov． 2007 2007年11月 Technology 基于单片机的宽量程X一丫剂量率连续监测仪 吴德波1，凌 球1，杨彬华2，郭兰英1 (1．南华大学核科学与技术学院，湖南衡阳，421001； 2．北京核仪器厂，北京100176) 摘要：本文介绍了一种基于单片机技术的宽量程x_7剂量率连续监测仪的电子线路的设计思想， 并描述了该电子线路部分的软、硬件设计方法，并着重介绍了软、硬件设计中若干难点的解决方法。 关键词：单片机；宽量程；连续监测仪 中图分类号：TL8文献标识码： A 文章编号：0258-0934(2007)06—1070—03 随着核技术的广泛应用，核辐射监测仪器 电流／频率(Uf)转换后，可以得到与电流脉冲 起着越来越重要的作用。目前，国内市场上核 平均值成正比的1vrL频率信号f，系统用单片 辐射监测产品按量程来看主要有两种，一种是 环境级仪表，其量程一般为0．01“Gy～ 100t比Gy；另一种是防护级仪表，其量程一般为 100pGy以上，而很少有量程从环境级到防护 级的仪表(高压电离室作探头的剂量率仪器除 外)。本连续监测仪采用一个单片机系统并行 单提示操作，用4个键(确认、取消、向上、向下) 连接塑料闪烁体探测器和GM计数管两种探 操作全部的菜单。通过菜单操作可以设定测量 头，通过软、硬件结合，智能切换探头，实现X-7 组数，每一组的采样次数，每一次的采样时间； 剂量率宽量程连续监测。 仪器选择Dallas公司的32KX8的非易失性外 部数据存储器DSl230，对测量的数据掉电保 1仪器的硬件设计 仪器的构成如图1所示，当X、7射线的剂 每一组测量数据做时间记录，方便查询；还可以 量率小于100／-Gy／h时，单片机主机系统通过设定报警阈值、校正因子等。此外，还设计一个 外部中断1反馈选通塑料闪烁体探测器；当X 上位机通信界面，实现单片机系统与上位机通 射线或7射线的剂量率大于100／-Gy／h时，单信，可以通过上位机界面操作来实现剂量率的 片机主机系统通过外部中断1选通GM计数测量、存储、查询、打印等功能。 管。不管是塑料闪烁体，还是GM计数管都输 1．1选择双探头实现连续监测 出与剂量率成正比的电流脉冲，电流脉冲经过 要实现很低水平X-7剂量率测量，比如 0．1／ⅡGy／hDA下，如果要响应快，那么必须选择 收稿日期：2007_07—25 灵敏度高的探测器，仪器选择闪烁体探测器。 作者简介：吴德波(1982～)，汉，湖南省醴陵人，南华选择塑料闪烁体主要是为了使探头有较好的能 大学核技术及应用专业硕士生，从事核测控与核电 量响应和较高的灵敏度[1]，并考虑到温度和耐 子技术研究 辐照性能[2．3|。为了解决探测器的探测灵敏度 1070 万方数据 图1宽量程X-7剂量率连续监测仪总体硬件框图 性、结构简单等指标，本仪器选择德国CEN— 与能量响应的矛盾，本仪器选择的是Zns(Ag) 和ST-401塑料闪烁体作为组合灵敏体[1]，ZnS 量程上限可达到0．1 (Ag)作为第一层灵敏物质覆盖在塑料闪烁体 t卫Gy／h。 1．2i／t转换的实现