低功耗低噪声便携式辐射仪的设计与实现
发布时间：2021-02-15 04:15
随着社会对能源的需求越来越大,核能的发展为满足对能源的需求提供了可能,但是人们对生存环境的日益关注,使得监测生存环境的放射性污染情况成为核辐射防护的重中之重。α、β、Y射线的剂量值是评估环境放射性污染的重要因素,监测这些放射性射线的剂量值即可实现评估环境放射性污染的情况,监测原理相对容易理解但是当前很多单位使用的辐射仪主要依靠进口,国内相关产品体积过大、通用性不强等缺点制约着国内产品的竞争力。本文主要通过分析国内外相关产品的现状和发展趋势,针对国内辐射监测仪存在的功耗偏高、通用性不强等缺点,根据先进核探测技术进行辐射仪设计。总的来说,该辐射仪具有体积小,重量轻,功耗低,可配置多种不同探头,实用性强等优点,并且该设计的系统极低的噪声,满足要求较高的探测需求。本文中辐射监测仪系统由探测器、前置放大器、sallen-key滤波整形电路、线性放大电路、电压比较电路、中央控制处理单元及电源模块构成。该仪器采用两节一号电池供电,通过boost电路进行升压,满足中央控制单元及其外围电路等供电,采用多倍压电路来设计高压电路模块,使得高压电路省去传统高压电路中的变压器单元,从而保证整个电源模块体积小,功...
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１光电效应示意图??
＼＼户／??＠?＃參爲＃參＠??图２．１光电效应示意图??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｈｏ化ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｅｆｆｅｃｔ??电子的结合能需要发生光电效应的原子参与，它与电子的结合带走了微弱的反冲能??量，所［＾才能使得入射光子与反射光子之间满足能量守恒定律。而且，在原子核中电子??被束缚的越紧，越容易使原子核参加上述过程。??美国物理学家在进行Ｘ射线散射实验时候发现：散射光中除了波长为Ａ。的原Ｘ光??夕ｈ，还产生了波长为＾的Ｘ光且Ｘ〉Ｘ〇，进一步研巧发现：产生波的波长增量大小随散??射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应。意味着短波电磁福射（如Ｘ射线、丫射??线）在入射到物质发生散射后，不仅出现了与入射波波长同样的散射，还出现了波长长??于入射波波长的光波。所Ｗ在发生康普顿效应时，丫射线光子用自身部分能量将原子中??外层电子摆脱原子束缚，入射光子本身改变运动方向。摆脱束缚的电子称为普顿电子，??它具有一定的能量可Ｗ与其他介质产生相互作用。当光子能量没有损失时：散射角度为??０％散射光子的能量为最大值
上海应用技术学院硕±学位论文?第２９页??可见，信号幅值约为７〇ｍｖ，下降时间约为３０化，与实际电路板得到的波形相符。??经过极零相消电路，输出的波形如图３．?２２所示。??－＇?＇＇
【参考文献】：
期刊论文
[1]断续电流模态隔离型高压开关电路[J]. 章治国,周林,杨明,郭珂. 电机与控制学报. 2014(05)
[2]Sallen-Key低通滤波器高频馈通现象的原因及解决[J]. 丛超,陈文奇,王闻博. 电子世界. 2014(05)
[3]基于伏秒平衡原理的Buck-Boost变换器分析[J]. 王学梅,易根云,丘东元,张波. 电气电子教学学报. 2012(02)
[4]基于FPGA技术的多道能谱仪数据采集系统的设计[J]. 王秀琴. 分析仪器. 2009(03)
[5]便携式γ谱仪中的核素识别算法[J]. 陈亮,魏义祥,屈建石. 清华大学学报(自然科学版). 2009(05)
[6]浅谈智能仪器仪表的发展趋向及其应用前景[J]. 陈庆. 科技创新导报. 2009(06)
[7]γ光子与物质作用产生次级电子的红限与紫限[J]. 徐兵,彭欣,安玲. 长春师范学院学报(自然科学版). 2008(08)
[8]基于DSP的数字化多道脉冲幅度分析器设计[J]. 敖奇,魏义祥,文向阳. 核技术. 2007(06)
[9]倍压整流电路的仿真与分析[J]. 银志军,赵扬,孙大维,陈永生. 光电技术应用. 2006(05)
[10]采用FPGA技术的多道核谱分析仪设计与实现[J]. 周伟,方方,阎平,李学华. 核电子学与探测技术. 2005(06)
硕士论文
[1]基于FPGA的CZT核探测器的数据采集系统[D]. 肖海军.重庆大学 2013
[2]基于MSP430单片机的辐射剂量仪研究[D]. 吕志信.太原理工大学 2011
[3]基于MSP430单片机的射频IC卡读写系统研究设计与实现[D]. 温丽.武汉科技大学 2010
[4]数字便携式诊断X射线剂量检测仪的研制[D]. 王伟.中国人民解放军军事医学科学院 2008
[5]基于DSP的高速核信号波形采集电路的研制[D]. 刘国华.四川大学 2005
[6]碲锌镉探测器的制备及性能研究[D]. 韦永林.四川大学 2005
本文编号：3034415
【文章来源】：上海应用技术大学上海市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１光电效应示意图??
＼＼户／??＠?＃參爲＃參＠??图２．１光电效应示意图??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｐｈｏ化ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｅｆｆｅｃｔ??电子的结合能需要发生光电效应的原子参与，它与电子的结合带走了微弱的反冲能??量，所［＾才能使得入射光子与反射光子之间满足能量守恒定律。而且，在原子核中电子??被束缚的越紧，越容易使原子核参加上述过程。??美国物理学家在进行Ｘ射线散射实验时候发现：散射光中除了波长为Ａ。的原Ｘ光??夕ｈ，还产生了波长为＾的Ｘ光且Ｘ〉Ｘ〇，进一步研巧发现：产生波的波长增量大小随散??射角的不同而变化。这种现象称为康普顿效应。意味着短波电磁福射（如Ｘ射线、丫射??线）在入射到物质发生散射后，不仅出现了与入射波波长同样的散射，还出现了波长长??于入射波波长的光波。所Ｗ在发生康普顿效应时，丫射线光子用自身部分能量将原子中??外层电子摆脱原子束缚，入射光子本身改变运动方向。摆脱束缚的电子称为普顿电子，??它具有一定的能量可Ｗ与其他介质产生相互作用。当光子能量没有损失时：散射角度为??０％散射光子的能量为最大值
上海应用技术学院硕±学位论文?第２９页??可见，信号幅值约为７〇ｍｖ，下降时间约为３０化，与实际电路板得到的波形相符。??经过极零相消电路，输出的波形如图３．?２２所示。??－＇?＇＇
【参考文献】：
期刊论文
[1]断续电流模态隔离型高压开关电路[J]. 章治国,周林,杨明,郭珂. 电机与控制学报. 2014(05)
[2]Sallen-Key低通滤波器高频馈通现象的原因及解决[J]. 丛超,陈文奇,王闻博. 电子世界. 2014(05)
[3]基于伏秒平衡原理的Buck-Boost变换器分析[J]. 王学梅,易根云,丘东元,张波. 电气电子教学学报. 2012(02)
[4]基于FPGA技术的多道能谱仪数据采集系统的设计[J]. 王秀琴. 分析仪器. 2009(03)
[5]便携式γ谱仪中的核素识别算法[J]. 陈亮,魏义祥,屈建石. 清华大学学报(自然科学版). 2009(05)
[6]浅谈智能仪器仪表的发展趋向及其应用前景[J]. 陈庆. 科技创新导报. 2009(06)
[7]γ光子与物质作用产生次级电子的红限与紫限[J]. 徐兵,彭欣,安玲. 长春师范学院学报(自然科学版). 2008(08)
[8]基于DSP的数字化多道脉冲幅度分析器设计[J]. 敖奇,魏义祥,文向阳. 核技术. 2007(06)
[9]倍压整流电路的仿真与分析[J]. 银志军,赵扬,孙大维,陈永生. 光电技术应用. 2006(05)
[10]采用FPGA技术的多道核谱分析仪设计与实现[J]. 周伟,方方,阎平,李学华. 核电子学与探测技术. 2005(06)
硕士论文
[1]基于FPGA的CZT核探测器的数据采集系统[D]. 肖海军.重庆大学 2013
[2]基于MSP430单片机的辐射剂量仪研究[D]. 吕志信.太原理工大学 2011
[3]基于MSP430单片机的射频IC卡读写系统研究设计与实现[D]. 温丽.武汉科技大学 2010
[4]数字便携式诊断X射线剂量检测仪的研制[D]. 王伟.中国人民解放军军事医学科学院 2008
[5]基于DSP的高速核信号波形采集电路的研制[D]. 刘国华.四川大学 2005
[6]碲锌镉探测器的制备及性能研究[D]. 韦永林.四川大学 2005
本文编号：3034415
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