一体化塑料闪烁探测器研发

发布时间：2021-09-06 17:02

　　一体化塑料闪烁探测器指的是探测器在结构上集成了模拟信号处理模块与数字模块于一体;在功能上实现了模拟信号的放大、成形以及将其转变为数字信号进行远距离传输,最终能够进行实时计数率测量。目前,国外已经成功地研制了集成化、智能化程度高以及信号传输抗干扰能力强的塑料闪烁探测器,而国内对塑料闪烁探测器的一体化技术研究相对滞后,此外,塑料闪烁探测器对γ射线的探测效率拥有其他探测器所无法比拟的优势,为了弥补国内在塑料闪烁探测器的一体化技术研发水平的不足,因此,极其有必要进行自主开发研制高度集成化的塑料闪烁探测器。本论文是在传统塑料闪烁探测器原理、结构以及成熟的核电子学技术基础上进行的一体化塑料闪烁探测器研究设计。首先,介绍了塑料闪烁探测器的基本工作原理,接着提出了一体化的信号传输方案,并根据该方案对探测器的外壳和内部信号处理电路进行了适应于一体化的结构设计。而后,还明确了一体化探测器的相关技术指标以及配件参数选取要求。第三章为本论文的核心,详细介绍了探测器的信号处理电路,它主要包括模拟信号处理电路和数字信号处理电路两大模块,这也是一体化塑料探测器研发的关键技术所在,本人在研发过程中依次完成了电路设计、... 

【文章来源】：南华大学湖南省

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第１章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 塑料闪烁探测器的国内外研究现状
    1.3 论文重要研究工作及内容安排
第2章 一体化探测器的总体设计方案
    2.1 塑料闪烁探测器的基本工作原理
    2.2 一体化探测器的信号传输与结构方案
        2.2.1 一体化探测器的信号传输
        2.2.2 结构方案
    2.3 探测器技术指标及配件选取
        2.3.1 探测器技术指标
        2.3.2 配件选取及参数
第3章 一体化塑料闪烁探测器的信号处理电路设计
    3.1 分压器
    3.2 模拟信号处理模块
        3.2.1 信号放大成形电路
        3.2.2 甄别电路
    3.3 数字模块
        3.3.1 82C54的基本功能与内部结构
        3.3.2 82C54控制寄存器的格式
        3.3.3 定时/计数电路工作原理
        3.3.4 计数电路程序流程
        3.3.5 单片机的RS-485 接口实现
第4章 一体化探测器的安装指南及通讯协议
    4.1 安装指南
        4.1.1 接线定义
        4.1.2 连接计算机
        4.1.3 探测器的固定支架结构方案
    4.2 通讯协议
        4.2.1 接口描述
        4.2.2 协议描述
第5章 探测器的性能测试及应用实验
    5.1 性能测试
        5.1.1 本底计数率测试
        5.1.2 稳定性测试（4h短期稳定性和 72h长期稳定性）
        5.1.3 轴向均匀性测试
        5.1.4 坪曲线测试
    5.2 应用实验（液位测量）
第6章 总结与展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
附录一 定时/计数程序
附录二 4小时稳定性测试原始数据
附录三：图目录
附录四：表目录
攻读学位期间的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]长塑料闪烁体核子料位计的研制[J]. 干小宇,宓逸舟,冯婷婷,梁城.  电子科技. 2015(11)
[2]基于MCS-51的PLC数据存储系统[J]. 李丽丽,王艳萍,徐文长.  工业控制计算机. 2015(02)
[3]多点源核料位测量方法及其精度修正[J]. 程晓龙,赵修良,周剑良,贺三军,刘丽艳,杨志远.  核科学与工程. 2013(04)
[4]基于数值分析法的多点源核料位计放射源强度分布计算及测量的非线性修正[J]. 程晓龙,赵修良,周剑良,徐继圆,吕洋.  同位素. 2013(03)
[5]基于CAN总线的γ总量测量系统[J]. 王红印,解洪亮,左平.  电子世界. 2013(09)
[6]PCL-1型多功能网络料位工控系统的研究与开发[J]. 王景敏,管晖,杨世清,管振海,李宇翠.  核电子学与探测技术. 2012(05)
[7]基于ARM的γ能谱仪的研制[J]. 张怀强,葛良全,熊盛青.  核电子学与探测技术. 2009(03)
[8]高计数率下的四路反堆积放大电路[J]. 董成富,苏弘,千奕,李小刚,马晓莉,吴鸣.  核电子学与探测技术. 2009(01)
[9]γ射线工业物位计在线标定方法[J]. 陶劲松,杜锡勇,严耀.  自动化仪表. 2008(12)
[10]手持式辐射仪高压直流电源的设计[J]. 曾国强,葛良全,赖万昌.  电测与仪表. 2008(06)

博士论文
[1]基于导数全内反射法的组织复折射率测量及应用研究[D]. 王槿.南开大学 2013
[2]TGC探测器的探测效率测试和宇宙线描迹仪系统的建立[D]. 闫真.山东大学 2006

硕士论文
[1]单小闪烁室222Rn/220Rn绝对测量仪研制[D]. 雷龙.南华大学 2015
[2]基于PLC的核子液位测量系统研制[D]. 曹舟.南华大学 2015
[3]移动目标弱放射性检测与甄别研究[D]. 顾熹豪.苏州大学 2014
[4]防护水平γ射线的空气比释动能标准装置的基础技术研究[D]. 李鹏.中北大学 2012
[5]PCS纳米粒度仪研究[D]. 王先强.山东理工大学 2011
[6]基于单片机的环境核辐射监测仪改进研制[D]. 谭伟.南华大学 2010
[7]数字式在线厚度测量仪的设计与实现[D]. 石振香.哈尔滨工业大学 2008
[8]便携式X射线荧光分析仪的放大电路研制[D]. 吴春蓉.成都理工大学 2007
[9]工业X-CT用新型X射线探测器性能的模拟研究[D]. 周密.重庆大学 2004



本文编号：3387841