基于ARM9的闪烁型测氡仪研制
闪烁探测器测氡仪的研制与应用

在 放 射 性 地 质 勘 查 领 域 ,氡 测 量 一 直 是 寻 找 深 部 隐 伏 铀 矿 床 的 最 有 效 方 法 之 一 。氡
测 量 的方 法 和 仪 器 有 很 多 ,本 文 介 绍 一 种 以
进 行 定 时计 数 。根 据 单 位 时 间 内 的 脉 冲 数 与
氡 浓 度 的正 比关 系 ,来 确 定空 气 中氡 的浓 度 。
p e e t s h a p ia i n f n w r s n e t e p l t o e mae i l n t c n q e t a h e e t e e h ia p ro ma c . c o tr s a a d e h i u s o c i v h tc n c l e r n e f T r u h t e t s a p i ai n a d me s r me tr s l c mp rs n, t e i s u n s p o e e sb e i h o g h e t p l t n a u e n e u t o a io c o h n t me ti r v n fa i l n r
原 理方 框 图如 图 1 示 。 所
闪烁 法 为 基 础 的小 型 化 、数 字 化 、智 能 化 的 测氡 仪设 计及 其 应用 效果 。
2 主 要 技 术 指 标
( ) 敏度 :≥1 计数 / ( 0 q m 3; 1灵 . 1 s 1 0B ・ - 0 )
1 工 作 原 理
信号传 输
图 3 信 号 处 理
F g 3 Fl w h r fsn l r p o e s n i. o c a to g a r c s i g i
第 1 期
基于ARM9的智能γ能谱仪器硬件平台的设计

基于ARM9的智能γ能谱仪器硬件平台的设计
洪天祺;方方
【期刊名称】《核电子学与探测技术》
【年(卷),期】2008(028)003
【摘要】在分析当前流行的嵌入式硬件平台的基础上,结合三星S3C2410A处理器的高性能、低功耗,设计了智能γ能谱仪器的硬件平台,并着重分析了硬件平台的存储器、LCD、键盘控制器的电路设计,为智能γ能谱仪器硬件平台提供了新的解决方案.
【总页数】4页(P650-653)
【作者】洪天祺;方方
【作者单位】成都理工大学应用核技术与自动化工程学院,四川,成都,610059;成都理工大学应用核技术与自动化工程学院,四川,成都,610059
【正文语种】中文
【中图分类】TL81
【相关文献】
1.基于ARM9的智能γ能谱仪器硬件平台的设计 [J], 洪天祺;方方
2.基于ARM9的工程机械控制系统硬件平台化技术 [J], 陈香琳
3.ARM9微控制器LPC3180的软硬件平台设计 [J], 柏俊杰;赵琦;王朋朋
4.基于智能物联网小型智能设备硬件平台设计 [J], 文辉;蒋艳英;黄仁森;周钊伟
5.基于嵌入式的通用电子测量仪器硬件平台设计研究 [J], 裴晓燕
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基于ARM7的GPS定位便携式土壤测氡仪的研制

确性 的同时,提高 了仪器 的灵敏 度、数据 采集精 度 和处理 速度 ;软件设 计引 入嵌 入式 操作 系统 u/ c OSI,提高了仪 器的稳定性 和可操作性 。野外测试 结果表 明,该仪器 能够稳定 、准确 、快 速地采集 、 -I 处理数据 ,适用于地质 和水文勘查 中氡气浓度 的定量测量 。 [ 关键词]测氡仪 ;A RM7 ;GP ; S 嵌入式操作系统 [ 文章编号]1 0 —6 8 2 1 ) 50 0 —5 [ 000 5 ( 02 0 —320 中图分类号]P 3 . 3 [ 6 1 6 文献标 志码]A
所示 。
到 约 9 , 再 增 加 累 积 时 间 ( 样 时 6 采 间 ) P , o的 累 积 量 增 加 很 少 。可 以 认 为 ,
图 1 仪器 结构框图
Fi .1 St u t r a r m ft e i t u n g r c u e dig a o h ns r me t
[ 收稿 日期]21— —8 [ 0 1 40 改回 日 ]2 1—6 5 0 期 02 — 00
[ 作者简介]徐哈宁 ( 99 ,男 ,2 0 年于西安工业大学获得 测试计 量技术及 仪器专业 硕士学 位 ,主要 1 7 一) 07 研究方 向为核仪器 的研 制与开发 。E ma :d u -u 6. o - i o do @1 3 cm l
现有 的瞬 时便携式 测氡 仪 ( F -07 以 D 31
R A测氡仪为例)大 多利用 静电收集氡衰变 a
的第 一 代 子 体 Ra ( P )作 为 测 量 对 象 , A o 定量 测量 土壤 或水 中氡浓 度[ 。其特 点是 没有 2 ] 探i 器污 染 问 题 、操 作 简 便 、现 场 可 获 取 结 贝 0
基于MCU的简易测氡仪研制

立式键盘 , 于控制液晶显示菜单 的计数时间 便 选择 。单 片机与蜂鸣器 8 S等构成报警电路。
3 MC U软 件功能介绍
单片机的软件主要完成 、1定时计数器 1 的设置, 接收测量数据的处理 , 接收到的测量数据
至 P9 5 的 T 引脚 8C8 1
: !
MA 22实 现 MC 与 P X3 U C机 之 间的 电平转
换 。图 2 中单片机与按键 6W1 6W2 S 、S 作成独
图 3 改进 前的单道脉冲 幅度 分析 器
上 别 甄, 阈 一 洒
. .
4 一
下 甄别
I j 2 r——] —V ,
闽, ——— 1 、 2 - 0 ‘L
L_ 下甄别 卜一 _ _
一 一
_ U0 _ j UU l
图 4 改进后的单道脉冲幅度分析器
在片上 R M 的暂存 ,E A l D液晶驱动显示与定时
菜单选择 独立式键盘输入控制, 计数报警, S R- 22 3C串口 通讯, 单片机接收到 P C机( 上位机) 的 发送指令, 并依据指令发送片上 R M 中数据 , A 若微机发 出无效或错误指令 , 将不执行发送指
单片机 P 9 5 8C 8的计数器 T 记 录上甄别器输 O
出脉冲数设为 t。单 片机计数器 T 记录下甄 o 1
放大电路 由电荷灵敏前置放大电路与主放
收稿 日期 :0 60-8 2 0- 70
别器输 出脉冲数设 为 t, £ t一如 l 取 一 l 作为显示
输 出的脉 冲计数 。
作者简 介 : 杜根远 (9 4 )男 , 1 7 一 , 河南许 昌人 , 昌学 许
图 1 a辐射仪的整体结构原理框图
闪烁室法现场水中氡浓度测量及其仪器功能开发

闪烁室法现场水中氡浓度测量及其仪器功能开发李金凤;张兆山;胡小华;韩耀照【摘要】ZnS(Ag)闪烁室法水中氡浓度测量仪具有准确度高,探测下限低,操作简便,受湿度影响小的优点.从方法原理、测量装置及软硬件设计进行阐述,探讨了影响仪器测量准确性的因素.用液体镭源测试的结果验证了仪器的线性和准确性,其线性相关系数为0.981 1,相对误差为-17.16%~10.21%;并与RAD7测氡仪水中氡浓度测量的数据作对比,相对误差在-14.28%~18.57%.【期刊名称】《世界核地质科学》【年(卷),期】2016(033)001【总页数】6页(P39-44)【关键词】水;氡浓度;ZnS(Ag)闪烁室法【作者】李金凤;张兆山;胡小华;韩耀照【作者单位】核工业北京地质研究院,北京100029;核工业北京地质研究院,北京100029;核工业北京地质研究院,北京100029;核工业北京地质研究院,北京100029【正文语种】中文【中图分类】TL812+.2氡(Rn)是一种天然放射性惰性气体,溶解于水,其溶解度系数取决于水的温度和压力。
水中氡作用于人体有两种方式:一种为释放到空气中后被人体吸入;另一种为人体直接饮入含氡的水。
这两种方式都会造成氡对人体的内照射,形成很大危害。
美国国家环保局(EPA)估计,每年死于由水中氡引起的癌症168人,其中89%为肺癌,11%为胃癌[1]。
为此,1991年美国建立饮用水中氡浓度的MCL (最大污染水平)限值为11.1Bq·L-1[2]。
随后EU和WHO相继建立了水中氡的控制标准[3]。
我国针对水中氡浓度的控制,目前还没有相关的标准出台。
为了减小和控制水中氡对人体的危害,科学准确地测量水中氡浓度显得尤为重要。
因此,世界上有许多国家都在积极探索和研究水中氡测量方法及仪器。
常用的水中氡测量方法有闪烁室法、静电收集法、电离室法、固体径迹法、驻极体法等[3];目前,国内、外具有水中氡测量功能的仪器有:美国的RAD7测氡仪、德国SARAD公司生产的RTM1688-2连续测氡仪、EQF3200型测氡仪,国内有FD3017测氡仪、FD125氡钍测量仪、RLM-I测氡仪、HDC型测氡仪等。
基于ARM9的共聚焦式激光诱导荧光检测系统的开题报告

基于ARM9的共聚焦式激光诱导荧光检测系统的开题报告一、研究背景和意义共聚焦式激光诱导荧光检测是一种基于光学技术的生物医学检测方法,具有高灵敏度、高空间分辨率和高时空分析能力等优点,在生命科学研究、医学诊断和药物筛选等领域有广泛应用。
随着现代科技的发展和应用需求的增加,共聚焦式激光诱导荧光检测系统的性能和功能也不断提高和丰富。
ARM9是一款性能优异、功耗低、体积小的嵌入式处理器,具有高速运算、多种接口和丰富的软件支持,适用于各种嵌入式系统和应用场景。
将ARM9与共聚焦式激光诱导荧光检测系统结合,不仅可以提高检测系统的性能和功能,还可以减小系统的体积和功耗,同时方便系统的控制和管理。
因此,本文旨在研究基于ARM9的共聚焦式激光诱导荧光检测系统的设计和实现,探索其硬件和软件实现方案,开发相应的软件和算法,提高检测系统的性能和功能,推动生命科学和医学领域的研究和应用。
二、研究目标和内容本文的研究目标是设计和实现一种基于ARM9的共聚焦式激光诱导荧光检测系统,具有以下主要性能和功能:1.高空间分辨率和高时空分析能力:实现高质量的生物医学检测和分析。
2.低功耗和小体积:适用于各种嵌入式系统和应用场景。
3.稳定可靠的硬件系统:保证检测数据的准确性和可重复性。
4.方便的软件控制和管理:提高系统的使用便利性和扩展性。
本文的研究内容包括以下方面:1.系统设计和构建:根据实际需求和性能要求,设计合适的硬件结构和接口,包括激光器、光路系统、探测器、数据采集和存储等模块。
2.算法和软件开发:开发相应的算法和软件,包括图像处理、数据分析、控制指令和通信协议等。
3.性能测试和优化:进行系统性能测试和评估,调试和优化系统的性能和功能。
三、研究方法和步骤本文采用以下研究方法和步骤:1.文献调研和技术分析:对共聚焦式激光诱导荧光检测系统的相关技术和应用进行深入分析和研究。
2.系统设计和构建:根据实验需求和技术方案,设计系统硬件结构和接口,完成系统的构建和测试。
基于ARM7的新型便携式土壤测氡仪的研制

基于ARM7的新型便携式土壤测氡仪的研制摘要:本文针对传统瞬时土壤测氡仪数据存储量小、数字化水平不高等缺点,设计一种新型基于arm7的新型瞬时便携式土壤测氡仪。
硬件部分设计了全新的数据采集与控制电路,提高了仪器的灵敏度、数据采集精度和处理速度;软件设计引入嵌入式操作系统uc/os-ii,提高了仪器的稳定性、可操作性,设计了合理的人机交互界面和usb数据传输接口。
野外测试结果表明,该仪器能够稳定、准确、快速的采集、处理数据,适用于地质和水文勘探中氡气浓度的定量测量。
关键词:测氡仪; arm7; uc/os-ii; usb中图分类号: tl817 文献标识码: a 文章编号: 1009-8631(2012)07-0043-021 引言放射性污染因其对人体造成的伤害,已成为社会面临的严重问题。
氡的放射性污染作为一种比较敏感的环境污染越来越受到重视。
对氡及其子体的测量和控制已经是多个学科共同关心的问题。
准确测量氡及其子体是采取防护措施的前提。
近年来国内外各种环境测氡仪器不断涌现,设计方法多种多样,适用于不同场合[1]。
瞬时便携式测氡仪(以fd-3017 raa测氡仪为例)大多利用静电收集氡衰变的第一代子体raa(218po)作为测量对象,定量测量土壤或水中氡浓度[2]。
虽然拥有没有探测器污染问题、操作简便、现场可获取结果等优势,但其仍属于第二代数字式仪器,仪器的数字化程度不高,人机对话能力差,并且没有辅助测量系统进行影响因子校正[3,4]。
本文设计了一种基于arm7的新型瞬时土壤测氡仪。
数字部分设计以arm7为核心,通过控制电路实现用户输入、输出的液晶显示以及能谱的存储传输等功能;模拟部分电路主要包括前置放大器电路、主放大器电路、峰判起电路、采样保持电路、a/d转换电路以及控制电路等部分;控制器软件编写引入嵌入式控制系统uc/os-ii,增加了系统的稳定性和可移植性。
该测氡仪具有灵敏度高、处理速度快、数据存储量大、便携性好等优点,具有较好的应用前景。
基于ARM的α能谱测氡仪的研制

图 3 电荷灵敏前置放大器原理 图
22 2 峰 值保 持 电路 .. 峰值 保持 电路 由脉 冲检 测 电路 、 值 保 持 峰
电容和过峰检测电路构成 , 如图 4 所示 。脉 冲
检测 电 路 由同相输 入 施密 特 触 发 器 ( 以 I 1A为核 心构成) D触 发器 7I 7A . 9 M3 和 4 4 ¥ 构成 。主放 大器 输 出的 信号通过 同相 缓 冲器后 加 到施 密 特触 发 器 的输 入 端 , 果信 号 的幅 度 如 小 于施 密 特 触 发器 的阈值 电压 便认 为 是 噪声 ,
到测量 氡 的 目的 。
2 系统硬件设计
2 1氡收 集室 .
本仪器采用微型密封真空气泵将氡及其载 气吸入一个容积为 0 7 . L的密封 收集 室 内, 收
收稿 日期 :0 70—O 2 0-42 -
作者 简介 : 张国华 (90 , , 阳信 人 , 18一)男 山东 四川大
学制造科学与工程学 院博士生 , 事测试 计量技 术 从 及仪器方面的研究
中圈分类号 : T S 7 L I 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 —94 2 0 ) 50 3-3 2 80 3 ( 0 7 0-8 60 -
氡及其子体的测量是涉及到核辐射探测技 术、 电子技术、 计算机技术等多门学科 的复杂问
题 。传统的 a 能谱测氡仪体积较大、 操作复杂 , 不便于现场测量。本仪器 由微型密封 真空气
集室机械结构如图 2 所示 。收集室顶端装有金 硅 面 垒探 测 器 , 内壁 敷设 金属 导 电层 并 在 其 上
加 +30 V 电压 , 而把 氡 在 腔 体 内衰 变产 生 00 从
的子体。 o。 o 。P 、 o引导 到探 测器 P 、 P 、 o。 H ¨ P 灵敏区上, 通过测量氡 的子体放 出的 a 射线达
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璃承托板上 , 可测量 仪粒子 , 与其他材料如硼 、 或含氢物质等混合又可做成慢中子或快中子 闪 烁 体 。本仪 器是 在薄 形 塑料 闪 烁体 上镀 有 一层 Z n S 发光粉而制成的可测量 射线的探测器 。
反射层 窗 光 电倍增管 分压器
烁体 的原子 和分子 电离和激发 , 受激原子和分 子退激发时发光 , 称作荧光。荧光光子打到光 电倍增管的光 阴极上转换成光 电子 , 光 电子在 光 电倍增管中倍增 , 最后被阳极收集 , 输出电压 或 电流脉冲 , 由后续测量系统完成数据采集。
基于 A R M 9的 闪 烁 型 测 氡 仪 研 制
黄河 , 朱志 甫 , 魏雄 , 曾敬章
( 1 . 东华理工大学机 械与电子工程学院 , 江西南 昌 3 3 0 0 1 3 ; 2 . 贝谷科技股份有 限公 司, 江西南 昌 3 3 0 0 9 6 )
摘要 : 为满足氡气 测量仪器的便携化 、 智 能化 的要求 , 探讨了 以 A R M 9 嵌入式 处理器为 核心 的闪烁 型测氡仪的实现方法 。在介绍整体 系统 的基础 上 , 对仪器设计 中的关键 问题进行 了详 细说 明 , 重点探讨 了该方法实现 、 软件架构 、 硬件原理等 。试验证 明 , 该仪器 完全可 以应用 于测氡 领域 , 且具 有小型 化 、 数
第3 3卷
2 0 1 3年
第 7期
7月
核 电子学 与探 测技术
N u c l e a r E l e c t r o n i c s& D e t e c t i o n T e c h n o l o g y
V 0 1 . 3 3 No . 7
J u l y . 2 0 1 3
图 1 仪 器 结 构 框 图
1 . 1 Z n S闪 烁型探 测器
收稿 日期 : 2 0 1 3— 0 3一l 7
Z n S 闪烁型探测器主要 由大尺寸光电倍增
基金项 目: 核技术 应用 教育部 工程 研究 中心资 助项
目( J X J G一1 0—8 O一5 ) ; 国 家 自然 科 学 基 金 项 目
惰 性元 素 , 它最 早 发 现 于 l 9 2 4年 , 元 素 周 期 表
中第 8 6 位元素 , 其在 自 然界中的放射性 同位素 有 R n , ∞R n , R n 。它 们 分 别 来 源 于 铀 系 ( 。 u ) , 钍系( U ) , 锕 系( 掰u) ¨ 】 。从环保角
1 . 2 信 号放 大调 理
一
器
Z n S闪烁 型 探 测 器器 结构示意 图
光信号转换成可测电信号的光电转换器件。由
光电发射阴极( 光阴极) 和聚焦电极 、 电子倍增
极及电子收集极 ( 阳极 ) 等组成。本仪器 采用 的光 电倍增管为直径 2英寸、 锑铯光阴极 、 优质 硼硅玻壳、 1 0 级倍增 、 端窗 型光 电倍增管 , 具有
倍增 极 的 电位 比光 阴 极 要 正 l o o V, 所 以 电子
字化等优点 。
关键词 : A R M 9; 测氡仪 ; 闪烁 室
中图 分 类 号 : T L 8 1 7 . 2 文 献标 志 码 : A 文章编号 : 0 2 5 8 - 0 9 3 4 ( 2 0 1 3 ) 0 7 - 0 8 9 4 - 0 5
氡是所有天然放射性核素中唯一呈气态的
本仪器主要 由 Z n S闪烁型探测器 、 信号放 大调理、 数据采集与处理组成。仪器结构框 图
如图 1 所示。
广泛关注。氡的放射性污染 已成为一项十分严
峻的问题, 准确测量氡气是采取防护措施 的重 要前提 , 对维护居民身心健康具有 十分重 要的 意义 , 研发针对氡气测量 的仪器也是受到各方
广泛关 注 的问题 。
氡及其子体的测量 与核辐射探测方法、 核 辐射探测器、 核电子学 、 计算机系统等有关 。随 着经济的快速发展及环境因素的改变 , 为了满 足不同场合测量的需要 , 传统 的测氡仪存在体
积大、 操作 复杂 、 不便 于现 场 测量 和不 能长时 间
保存数据等 问题。而现代 电子技 术 的高 速发
度来讲 , 氡作 为 一 种有 害 气 体 也受 到 了人 们 的
展, 更多新型低功耗、 高集成度、 高性能器件 的 出现, 加 快 促 进 核 辐 射 探 测 智 能 仪 器 的研 发 引。针对上 述情况 研制 了一 种基 于 A R M 9 的闪烁型测氡仪。
1 硬件 系统 组成
( 1 1 2 6 5 0 0 1 ) 。
管和可更换式闪烁型采样桶组成 , 其结构示意 图如 图 2所示 。
光电倍增管是一种真空器件 , 能将微弱 的
作者简介 : 黄河 ( 1 9 7 4一 ) , 男, 江西 万载人 , 讲师, 硕 士研究生 , 研究方 向: 核智 能仪器。
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会溅射出数 目 更多的二次 电子 ( 假定为 2 个) 。 依此类推 , 电子数 目越来越多。目前 , 一般光电 倍增管 的电子 数总增益 G约 为 1 O , 有 的甚 至 更高 , 由于其放大作用很强 , 所以适用于微弱光
信 号 的测量 。 工作原 理 为 : 入射 粒子 进 到闪烁 体 内 , 使 闪
在此期间会被加速 。当其撞击第一倍增极时 ,
高灵敏度、 高 能量分辨 率、 高稳 定性 、 低噪声 , 3 0 0 6 5 0 n m( S 一 4 ) 谱响应 , 上升时间仅 7 n s ,
阳极与 阴极 问加 1 5 0 0 V直 流 电压 , 平 均 阳极 电 流为 O . 1 m A。Z n S是 一种 无 机 发 光 粉 , 对 重 带 电粒子 阻止 本领 大 , 发光 效率 高 , 涂 敷在 有机 玻