数字技术在航空伽马能谱仪中的应用

基于峰值采样保持的模拟能谱仪无法满足大尺寸多晶体高计数率的航空能谱测量。本系统采用了Y/U双通道数控增益放大器实现了谱漂的双16位分辨率调节范围,通过高速ADC与CPLD实现数字化能谱仪,在CPLD内部用VHDL语言编程实现基线恢复与峰高数据采集,保证了能量分辨率。结果表明:计数最大通过率大于100k/s,1 024道分辨率137Cs峰谱漂±1道,能量起始阈20 keV。实验证明本系统功耗低,性能可靠,体积小,可应用于航空能谱测量的场合。

双源净计数法测定航空γ能谱仪的死时间

对γ能谱仪死时间产生的原因、死时间的表示方法、传统双源法的有关理论、测量方法以及一种新型的航空伽玛能谱仪做了简单介绍。在单晶探头连接条件下,通过对无屏蔽的双源净计数法、无屏蔽直接忽略本底、铅屏蔽条件下忽略本底、屏蔽条件下的净计数取得的计算结果进行对比,证明了双源净计数法的有效性,并利用该方法对新型航空γ能谱仪进行了死时间测量,给出了有关结论和建议。

多晶体航空γ能谱仪的地面辐射监测模拟仿真

采用基于MCNP5的Monte Carlo模拟方法对多晶体航空γ能谱仪用于地面辐射监测进行模拟仿真。鉴于目前航空γ能谱仪主要用于资源勘探,对137Cs以及131I低能射线探测并不关注。本文以地面辐射为监测目标,通过建立多晶体航空γ能谱仪探测装置的Monte Carlo模拟模型,获得137Cs以及131I的模拟电子脉冲能量幅度分布谱,然后用计算得到的全能峰高斯展宽系数对模拟电子脉冲能量幅度分布谱进行高斯展宽,并对不同探测条件下最小可探测活度(Minimum detectable activity,MDA)进行计算。结果表明,Monte Carlo模拟方法能较好地对地面辐射监测进行仿真,在相同测量条件下,探测器外置计数比探测器内置计数大,且探测器外置时MDA优于探测器内置时MDA。所以实际航测过程中,建议采用探测器外置的方式,以减小MDA值。

新一代航空多道伽马能谱仪的引进和初步应用

GR 8 2 0集优秀的稳谱技术、数字可视化设计和实时谱图显示于一身 ,提供了更为精确的伽马能谱测量。文中简要地介绍了GR 82 0的工作原理、性能和应用效果等几方面的内容 ,供读者了解当今航空伽马能谱仪的发展状况。

基于FPGA+STM32的多功能航空γ能谱仪设计

随着电子技术的日益更新,航空γ能谱仪也逐步向小型化、集成化方向发展.设计了一种基于FPGA+STM32的多功能航空γ能谱仪.仪器由Nai晶体探测器、能谱多道分析电路、数据收录电路三部分组成,利用FPGA实现了对γ能谱数据的高速采集、处理、自动稳谱及增益调节等功能.同时基于STM32单片机设计了GPS、温湿度、雷达高度、气压高度等多参数数据采集系统,实现了数据采集、存储和调试功能一体化集成设计,大幅减小了航空γ能谱仪的体积和重量,提升了航空γ能谱仪的小型化水平,可广泛应用于放射性矿产勘查及辐射环境调查等领域.

航空γ能谱仪基础知识以及应用

航空γ能谱仪测量系统由碘化钠晶体(Na I)和光电倍增管为主要部件航空γ能谱测量系统,多采用4条下测晶体和1条上测晶体组合成航空γ能谱测量系统的探头,设计了温度传感器、电流反馈型前置放大器等,实现了γ光子与核信号的转换;通过高速ADC与数据采集系统实现模拟核信号的数字化。

航空γ能谱探测人工放射性核素检测限研究

核与辐射航空监测中人工放射性核素探测下限是衡量核与辐射航空监测能力的一个重要指标。基于大体积NaI(Tl)探测器核与辐射航空监测系统、固定翼飞机(Y-12和Y-5飞机)在全国数个不同辐射背景地区不同飞行高度的测量数据,研究航空γ能谱探测人工放射性核素137Cs和60Co探测下限的影响因素。结果表明:随航测高度和航测飞行速度的降低,人工放射性核素的探测下限相应地降低;在同一个航测高度上,探测下限随辐射背景水平而增大;水域上对人工放射性核素的探测下限最低;随人工放射性核素γ射线能量的降低,探测下限反而增大。本次研究为核与辐射航空监测中有效控制影响因素降低人工放射性核素探测下限提供了重要依据。

基于数据融合的航空γ能谱特征峰信息提取技术研究

针对航空γ能谱测量仪中多路NaI(Tl)探测器中的不同噪声水平,采用加权最小二融合估算法对能谱信息进行提取。该算法通过对NaI(Tl)探测器测量的数据进行在线方差学习,及时调整各探测器的权系数。将该方法用于航空能谱仪在标准模型上采集的数据来进行分析,可以看出,其单秒测量得到的误差范围有所改善,测量结果的准确度有所提高。

基于自适应导数-高斯寻峰算法的自动稳谱研究

航空γ能谱仪在高空测量过程中由于本底计数率较低,容易产生稳谱周期长、受温度影响较大等因素造成的谱线漂移问题,严重影响了测量结果的准确性。因此,本文提出了一种自适应导数-高斯联合寻峰算法,以达到航空γ能谱仪在低本底环境下快速寻峰、稳峰的目的。首先对导数寻峰算法的过程进行了优化,算法根据限定条件自动确定峰位道址及其左右边界,实现高斯寻峰算法的自适应变换本底窗宽扣除,然后使用高斯寻峰结果与导数寻峰结果进行对比验证,确保寻峰结果的准确性。实际测量结果表明:自适应导数-高斯联合寻峰算法计算速度快,准确率高,1024道航空γ能谱仪在-20~50℃范围内40K峰实测最大谱漂不超过±3道,为低本底环境下的航空γ能谱准确测量提供了新的稳谱方法。

航空γ能谱测量在我国辐射环境监测中的应用

通过介绍我国航空放射性测量发展历程、航空放射性测量仪器的应用与发展,结合国外应用情况,综合阐述了航空γ能谱测量技术在环境天然辐射本底调查、开发利用已有航空γ能谱找铀资料评价环境天然水平、放射源的寻找、快速监测放射性污染、圈定放射性偏高和高值区域、核事故应急和事故处理后期环境监测与评价、核设施和退役场退役辐射环境现状测量与评价方面等六方面的应用。结果表明,航空γ能谱测量作为航空放射性测量重要方法之一,具有快速、及时、有效的显著特点,特别是对于大面积辐射环境监测和核事故应急环境监测与评价可作为重要监测手段,且具有发展前景。并提出了未来航空γ能谱测量技术的发展方向和建议。

多晶体γ探测器相互影响的蒙特卡洛数值模拟

本文用基于Geant4的蒙特卡洛方法模拟得到多晶体航空γ能谱仪对近似无限大γ面源的能量沉积谱,分析了航空γ能谱仪各条晶体的谱线差异,并研究了不同能量的地面γ辐射在上层晶体中形成谱线的变化规律,以及对环境氡气校正的影响,为多晶体航空γ能谱测量谱线解析提供了理论基础。

开展环境地质调查的仪器

“地质勘探”仪器厂生产的仪器主要用于矿床的普查和勘探，但也有不少技术装备用于环境地质和环境状况的监测。