基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪研制

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1、基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪研制　　中图分类号：TP391文献标识码：A：1009-3044（2016）13-0043-02　　伽玛能谱仪属于一类重点探测天然与人工不稳定核素的设备，在环境监测、地质勘测、原子核物理学以及粒子物理学等方面得到了大量的应用，测量效果显著。由于其主要在野外环境下工作，对使用便捷性和节能性等方面设定的标准相对严格。因此，可以将无线通信技术应用到伽玛能谱仪中，获得了较好的效果。以下为具体的研制方法。　　1基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪研制理念　　1.1数字化伽玛能谱仪探头　　该研究采用先进的数字伽玛能谱仪设计理念，把高电压电源、前置电路系

2、统、主放大器、脉冲信号峰值保持电炉、多道脉冲幅度分析器、多道数据缓存器和全球定位系统模块加装到伽玛能谱仪探头之中。最后得到数字化、一体化的伽玛能谱仪探头。这种伽玛能谱仪探头传输的信号不是较弱的脉冲信号，却是一类通过单片机控制系统处理之后的数字化信号。此类数字信号通过单片机串口传输到可以直接发布指令的计算机中。其结构设计方式提升了伽玛能谱仪抵御干扰的能力，并便于能谱仪探头与主机的信号无线传输。与此同时，在伽玛能谱仪探头中安装了全球定位系统模块，对检测点进行定位，并且采集数据，借助单片机控制系统传输到可以下达操作指令的计算机中。利用计算机的谱数据处理系统把测量点的定位数据和测

3、量信息储存在相同的文件内，满足了测量点定位要求。　　1.2信号无线传输　　最近些年，无线通信协议与相关的无线通信产品快速发展，且获得了广泛的应用。短距无线通信上，蓝牙技术凭借其经济性、高速性、穿透性、全面性以及信号稳定性等优势获得了业内的肯定和大量的应用。蓝牙技术的相关产品在个人计算机、手提电脑、掌上电脑，、、汽车电子产品、家用电器产品以及工业机械设备等领域中获得了大量的应用。本文将重庆金瓯百米蓝牙内嵌模块安装到伽玛能谱仪中[1]，满足了能谱仪探头与主机彼此的无线通信功能。其属于一类线缆替代设计，此类蓝牙内嵌模块能够和单片机控制器直接相连，应用即插即用模式，使仪器彼此之间

4、的无线信号传输变得更加透明。在蓝牙内嵌模块和系统连接无误的情况下，且在通电启动后，主从设备就会自主相连，同时对接入设备进行辨别和记忆。此后，用户设备能够如同应用一条串口线的方式应用该模块。能谱探头之中的单片机控制系统借助串口和内嵌模块实现连接，单片机控制系统串口传输与收到的信号借助蓝牙模块功能转化成蓝牙通信协议和对应设备实行信息交换。所以，要求主机设备必须要拥有蓝牙数据传输功能。　　当前，具备图像显示与信息处理能力的蓝牙系统设备为：手提电脑和掌上电脑。其中，手提电脑的功耗很高，通常情况下，持续运行时间为5小时左右，很难达到野外测量的长时间持续测量的标准需求。而掌上电脑在充

5、满电的情况下，可以进行野外持续进行测量工作几天之久。且掌上电脑的体积更小，也更加便携。野外测量移动过程中，能够把掌上电脑装进口袋，非常便捷。此外，掌上电脑应用国际频段之中，和正常工作生活应用的各类设备之间无干扰影响。因此，这种便携式伽玛能谱仪的抗干扰性很高[3]。　　2.3便携式伽玛能谱仪的其他技术指标检测[4]　　①便携式伽玛能谱仪的能量分辨率：8%；②便携式伽玛能谱仪的检出限：铀为1ppm，钍为1.8ppm，钾为0.17%；③便携式伽玛能谱仪能量分析范畴：50keV-3MeV之间；④便携式伽玛能谱仪谱数据的存储量随着掌上电脑扩容的提升而提升；⑤便携式伽玛能谱仪的稳定性

6、：有大约8h的稳定性，相对偏差不高于6%。　　3便携式伽玛能谱仪未来的升级和改进方案　　便携式伽玛能谱仪的主机与探头之间实现了分离、实现了无线数据信号的传输和接收、　　实现了主机的微型化、实现了操作系统的完善，使便携式伽玛能谱的野外测量变得更加便捷。这种设计理念下的便携式伽玛能谱仪也能够在包含电磁干扰、高辐射和高放射性的检测环境中应用，降低或者避免了射线源对测量人员身体产生的放射损害。而由于电子通信科技的飞速进步，能谱仪依然要持续进行更新与完善，通常反映在如下几点：第一，故障远程判断功能，需要在便携式伽玛能谱仪出现问题的情况下，在远程控制中心实行远程故障判断与系统维护；第

7、二，便携式伽玛能谱仪测量联网，采集数据通过互联网实时传送给数据处理部门，使其准确把握实际测量场地铀、钍和钾的分布特性；第三，便携式伽玛能谱仪采集数据的深度处理功能，当前时期，主机中的谱分析处理功能只可以对实际测量点的数据实行简单的分析处理，通过系统系统，研发出能够针对实际测量地区谱数据实行实时分析处理的软件，能够对野外测量工作进行实时指导[5]。　　4总结　　综上所述，将无线通信技术应用到便携式伽玛能谱仪中，可以在保证各项基本测量功能的前提下，提升伽玛能谱仪使用的便捷性，降低能耗，并且提升了数据处理能力。进而在野外勘测的过程中