手持式α能谱仪的研制

《手持式α能谱仪的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得盛整理王友堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：杨龟桶硼艿年多月为日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解盛都堡王太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授

2、权盛都理王太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：枷自确学位论文作者导师签名：年，月劫日截掰■I_●●●r，，，、：崩、扣兰鎏、，●I_，，，，第1章引言第1章引言本章主要介绍论文的选题依据和研究意义。首先概括性地介绍核能谱测量的发展和应用，以及研制手持式0【谱仪的重要性；随后介绍了手持式仪器的研究现状和发展趋势以及本文的研究内容。1．1选题依据及研究意义放射性现象对于我们早已不陌生，岩石里、食物

3、内、空气中，到处都存在放射性。放射性现象就是不稳定的核素自发的放出粒子(如：0【粒子，jII粒子)或Y射线，或在轨道电子俘获后放出X射线，或产生自发裂变的过程【l】。随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，人们对自身所处的环境越来越关心。而放射性污染具有无色无味的特点，是一种比较严重的环境污染，达到一定的剂量具有致命性的特点，已成为人们所面临的最为严重的社会问题之一。核能谱测量无论是在核物理、辐射剂量学等基础学科的研究中，还是核技术在国民经济各个领域的应用中，都是不可或缺的工具。特别是近几十年来，随着高分辨率半导体探测器的

4、出现、计算机技术、电子技术以及单片微机技术的广泛应用，能谱仪的测量和分析水平得到了长足的发展，能谱仪在各个领域的应用也更加深入。能谱仪是采用核分析方法分析物质成分和含量的仪器。它的工作原理是：在对物质进行成分分析时，不同元素受到相同强度放射源的激发会产生不同能量的特征能谱射线或荧光，它们与物质所处的物理或化学状态几乎无关。可以通过对特征能谱射线或荧光的能量和强度进行测量，来完成对物质成分的定性、定量分析【2】o能谱仪早期都是由传统的模拟电路和数字电路来搭建的，随着计算机技术和半导体技术的发展，能谱仪的性能也不断提高。70年

5、代中期，以数字集成电路和微处理器为基础的数字多道能谱分析仪问世。80年代末期90年代初单片机技术开始被融入到仪器制造中，多道能谱仪也随之向智能化方向发展。现在市场上存在的大部分多道能谱分析仪，也都是这个时期的产物，它们的控制器大部分都采用单片机、PCI04、ARM或PDA，不同厂家开发的多道能谱仪在功能、精度等方面存在着差异【31。0【射线是由0【粒子组成的，碰子就是快速运动的氦核，它是一个稳定的原子核，0c粒子是在不稳定原子核发生c【衰变时放射出来的。对产生0c衰变的核素的生产、存储或运输等过程都会存在一定的0【表面污染

6、，为了及时了解污染情况采取措施，需要专门的仪器进行测量。0【谱仪是测量Oc射线污染的重要仪器，主要用于辐射防护、核材料检查监测、国土安全、环境样品、医药卫生、农业科学、进成都理工大学硕士学位论文出口商品检验、地质勘探、核燃料生产及处理工厂、同位素生产、核实验基地、核物理实验室、核应急、核电站等领域的Q测量。因此研制一种功耗低，体积小，重量轻，操作简便的仅谱仪是很有必要的，这对于0【污染监测技术的推广也具有极高的实用价值。随着现场分析的需求和电子技术微型化的发展，便携式仪器或手持仪器的需求越来越明显，现场分析仪器也越来越多。

7、目前，所有的现场核测量仪都在朝着体积小、重量轻、低本底、低功耗、高性能、分析速度快等特点的方向发展。其中，手持式仪器具有方便用户进行随机测量，加大测量的数据量，减少取样测量的麻烦的优点。同时，手持仪器加上相应的通讯方式可以安装在智能机器人上，测量人工无法实现采样的地方。本论文旨在集成先进的核探测、电子、信息处理和机械工艺设计等技术，研制开发出便于携带、高精度的手持式0【能谱仪，以期在嵌入式系统、低功耗、易于携带、0【能谱测量等方面取得一定的成果。1．2研究现状手持式仪器是以应用为核心，以计算机技术为基础，其软硬件可配置，对

8、功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它是为完成某种特定的功能而设计的现场分析仪器，有时我们也称其为嵌入式设备。手持式仪器最主要考虑的是在保证功能的情况下功耗和体积的问题，如何节约功耗又要CPU正常运行时高速运行是手持式仪器设计的重点；如何减少电路板设计尺寸也是设计手持仪器需要考虑的