核设施环境y辐射连续监测系统

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1、①原⋯⋯Vo1．31，(，．3Mav1997核设施环境y辐射连续监测系统TLl·———～—脯——．——一王文海-rL川，】l(中国原子能科学研究院馕健物理部．北京．102413)研制的用于棱设施周围环境辐射和事故应急连续监测系统由高气压电离室、集成化弱电流放大器、V—F变换器和智能化数据记录仪组成通过标准RS一232一C接口转储到计算机上进行数据处理和绘图。该系统具有超阈报警，采集记录探测器输出信号和温度等功能。采用了高绝缘自动量射性物质向环境冲释放设施的效能，检验环境排放量是否符合环境标准和法规的有关控制值

2、，评价短期和长期辐射水平变化趋势，估算公众所受实际照射剂量或潜在照射剂量可能的上限。国际上早在70年代初就开始了核设施周围环境辐射连续监测0，一些国家建立了监测中心网。探测器主要采用充气压电离室，G—M计数管，硅探测器和NaI(TI)探测器。随着电子学技术与计算机技术的发展，它的前置电路和数据采集记录系统经过了几代更新。具有代表性的有：美国的RSS-1013型高气压电离室环境辐射监测装置；德国的FHT191N电离室；英国的G—M计数管型人员管理环境监测系统}法国的硅探测器型辐射监测系统；Et本DBM方式的Na

3、I(T1)闪烁探测器型环境监测系统一等。目前国内研制的环境辐射连续监测系统。，量程范围较小。监测系统皆采用高气压电离室作为探测器，而弱电流测量电路及数据采集记录系统各有差异。因此，本工作将研制用于核设施常规和核事故应急监测的高气压电离室环境辐射连续监测系统。1连续监测系统监测系统由高气压电离室、集成化弱电流放大器、V—f变换器和智能化数据记录仪组成(图1)。采用自行研制的高绝缘自动量程转换开关，可测量10nGy·h一20mGy·h_。吸收剂量率的电离室探头。数据记录仪具有记录探测器输出信号和温度传感器信号以及

4、超阈报警功能。采用实时钟．不仅可以实时计时，而且在停电和来电时可连续计时．采用EPROM作为数据存贮器．断电后存储的数据不会丢失；采用“看门狗”，当程序跑飞时，使程序自动重新复位。牧稿日期：1996—03—21收到修改稿日期：19960805第3期金花等：核设施环境7辐射连续监测系统205有标准RS一232一C接口通讯．在计算机进行数据处理。r__]广——1l_l探测器I墓星fI打印机I采用球形高气压电离室一作探测器，电离——广_T一享内皇充堡高纯．2，5氩m气．m，l不壁!三m．，积sL蒜HH数翼誊计算机I

5、。电离室灵敏度因子为2j．2×L二——L—一L—L10’A／(Gy·h_。)。1．2宽量程集成化弱电流前置电路图核设施环境辐射连续监测系毙疗框图由于本系统用于核设施常规和事故应急ag：ulLronmenta1监测，固此要求．测量范围从环境．辐射本底水平momtorsystemtotenv．到事故水平。高气压电离室测量环境本底水平的输出电流约l0-1。A，为此，本系统采用进口高精度、低静态功耗、FET输入型集成电路、低漂移集成运算放大器和自行研制的高绝缘(大于10n)自动量程转换开关，组成高灵敏、宽量程弱电流前

6、置电路。1．3V—F变换器V—F变换器采用了LM131器件。电路指标：输入电压为0一+10V，输出频率为0一l0kHz，非线性误差为0．03。1．4智能化数据记录仪智能化数据记录仪由80C31单片机，数据锁存器，光可擦式的程序存储器，实时钟芯片，“看门狗”，串行输出输入接El和电可擦式的数据存储器、显示器等组成，并装备在1个机箱内键盘和LED显示器，报警指示灯及各种控制开关安装在机箱前面板上。80C31片内无程序存储器，外接一光可擦式程序存储器EPROM。为保存数据不丢失，又采用了电可擦式的存储器E。PROM

7、。软件技术特点：1)特殊的浮点数表示方法，用2字节保证从40到2×10之间数据值，相对误差为万分之五；2)采用定点数计算提高精度；3)以乘代除，加快运算速度}4)通讯时加上CRC码纠错，以保证数据传送的可靠性；5)数据采集器可连续采集，记录40d数据，亦可在线工作：6)一些数据值，如相对灵敏度等参数值多处保存，每次调用时进行表决避免差错。2监测系统性能指标2．1探测器主要性能1)饱和收集特性在吸收剂量率为10mGy·h_。的co7射线参考辐射场中测量了电离室的饱和收集特性(图2)。从图2可看出，在600V电压

8、时已开始达到饱和收集。选用800V极化电压·以保证整个测量范围达到饱和收集。2)线性连续监测系统的线性刻度实验在准直辐射场中进行。源与探测器几何中心的距离为24．5m，以保证探测器处在射线束的均匀场中。使用国防科工委放射性计量一级站Ra和mcs源，并用保健物理部7剂量仪刻度室的l组。(源，经国家计量院校准，其照射量率的误、原子能科学技术第31卷差为士(3．5—5．O)0A。在空气吸收剂量率42nGy