基于NaI晶体的车载γ能谱采集系统研制

针对我国辐射环境监测、核应急、放射性地球物理勘查等特殊领域的应用要求,研制了一种基于NaI晶体的车载γ能谱采集系统。文章采用NaI晶体探测器将γ射线信号转换为电脉冲信号,设计了前置放大、极零相消、S-K滤波成形、增益调节等调理电路,对NaI晶体探测器原始信号进行了处理,得到了准高斯波形;然后通过多道脉冲幅度分析器对脉冲信号数字化处理得到谱数据;最后开发了一套上位机分析软件来对谱数据进行分析、处理以及显示,实现了数据捕获、能量刻度、核素识别以及谱线显示等功能。为解决现有车载γ能谱仪分辨率低、谱线漂移的问题,文章提出了一种自动无源稳谱算法改善了车载γ能谱仪的能量分辨率和能量线性度,提高了测量数据的准确度。实验结果表明:该设备可以准确快速地进行能谱分析,具有1024道的高分辨率,能量分辨率达到8.06%(137Cs),对40K的1.461 MeV能谱峰漂不超过±1道,并具有测量速度快、探测精度高、实时定位等优势,在核应急与核辐射环境监测以及放射性勘查等领域具有广泛的应用前景。

核探测中的车载γ能谱技术

车载γ能谱是核探测方法之一,应用于放射性矿产资源探测、核辐射环境和核应急领域。通过标准模型采用矩阵法或剥谱法计算车载γ能谱所确定的核素含量。通过铀变异系数,活化铀和差量铀,铀的富集系数,铀、钍、钾的GRB合成成像,铀成矿有利指数U1,全谱分解分形,综合预测等方法的应用研究,表明车载γ能谱技术在铀资源勘查中的显著效果,同时为核辐射环境探测提供方法基础。

基于车载中控系统的辐射环境监测车设计

为快速灵活大范围探测核设施周围辐射环境,设计一台辐射环境监测车,该核辐射环境监测车在现有车辆上安装多个可独立工作的探测器,使用现有车载中控系统完成主要功能。探测器采用四川新先达测控技术有限公司生产的一体式智能探测器,将该探测器生成的数字能谱数据通过CAN总线接入汽车娱乐中。设计汽车中控系统的软件,软件包含两部分,MCU部分用于解析探测器数据并转发给CPU,CPU部分用于实现主要功能,如显示能谱,自动寻峰,识别核素,描绘出测量轨迹曲线及辐射强度分布图等。在实际路况下进行了测试,测试结果表明:系统可以稳定运行,能显示实时测量谱线图,能描绘出行车轨迹及辐射强度分布图,达到辐射环境监测的目的。