Главная > Статьи > Разработка блоков детектирования и программного обеспечения для дозиметрических и радиометрических приборов

Разработка блоков детектирования и программного обеспечения для дозиметрических и радиометрических приборов

Разработка блоков детектирования и программного обеспечения для дозиметрических и радиометрических приборов

К.ф-м.н. В.Л.Перевертайло, Э.А. Шкиренко, Л.И. Тарасенко, А.В. Перевертайло
ГП "НИИ микроприборов"НТК "ИМК" НАН Украины Украина, г.Киев

E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript www.detector.org.ua


Применение полупроводниковых детекторов и микроконтроллерного (МК) управления в до-зиметрических и радиометрических приборах позволяет в значительной мере улучшить характери-стики и параметры приборов, уменьшить габаритные размеры, минимизировать потребляемую мощ-ность приборов, что позволяет увеличить время автономной работы без перезарядки батарей. МК позволяет осуществить сбор, обработку, хранение, отображение, передачу информации и другие функции управления.
Для регистрации гамма-излучения использовался детектор на основе сцинтиллятор (СЦ) - фотодиод (ФД), в котором фотодиод заменяет традиционный фотоумножитель. Нами разработаны и опробованы детекторы СЦ-ФД, в которых в качестве СЦ выбраны кристаллы CsJ(Tl) размером 1см3, а в качестве ФД использован кремниевый p-i-n фотодиод ФД1001 с активной площадью 1см2 , а так-же CsJ(Tl) размером 125мм3 и кремниевый p-i-n фотодиод ФД0501 с активной площадью 25мм2.
Для регистрации бета-частиц одним из вариантов является кремниевый p-i-n фотодиод с тонким СЦ, однако возможно применение стандартного кремниевого p-i-n диода толщиной 400мкм без СЦ, что было опробовано в данной работе.
Для регистрации альфа-частиц использован кремниевый p-i-n диод, поскольку практически не требует доработки кристалла после изготовленного по планарной технологии. В работе представ-лены радиометрические характеристики -детекторов с активной площадью 1см2 и 5см2.
Неотъемлемой частью дозиметрической аппаратуры является предусилитель (ПУ), к которо-му предъявляются требования высокой чувствительности, надежности, помехозащищенности, малой потребляемой мощности. Представлена разработка малопотребляющего ПУ для дозиметрии и ра-диометрии.
Одной из задач при создании дозиметра-радиометра является необходимость устранения не-линейности счётной характеристики, которая решается путем свертки функции счёта детектора с функцией зависимости счета от интенсивности. Эта функция зависимости может быть получена экс-периментально в результате проведения серии испытаний. Второй задачей является выделение и от-фильтровка микрофонного эффекта, присутствующего в полупроводниковых приборах и ПУ. Про-грамма в МК выделяет и отбрасывает шумовые эффекты длительностью до 5с. Третей задачей явля-ется обеспечение точности измерения плотности потоков частиц и гамма-излучения, для чего необ-ходимо увеличивать время накопления счётных сигналов, которое в нашем случае составляет 5мин.
Ввод данных и управление функциями прибора, осуществляется путем обработки входных сигналов (уровней, на входах микроконтроллера), полученных с блоков детектирования и управле-ния. В реализованном нами дозиметре-радиометре вывод информации на ЖКИ индикатор осуществ-лялся для гамма-канала по умолчанию, непрерывно в течение работы прибора. Переходы в режимы изме-рения альфа и бета осуществляются с помощью кнопок альфа и бета, при этом счет по гамма-каналу не прекращается и записывается в память в виде накопленной дозы.
Разработано и отлажено программное обеспечение для дозиметра-радиометра альфа-, бета-, гамма- излучений МКС 37.10, реализованное на ОМЭВМ MSP430F417 фирмы "Texas Instruments". Разработанное программное обеспечение прибора позволило линеаризовать счетную функцию нор-мированием измеряемой величины к реальным значениям радиационных полей и потоков частиц, применением методов статистической обработки результатов измерений, в том числе в условиях по-мех и малой статистики. Достигнута точность измерения мощностей доз гамма-излучения не хуже ± 10% и потока бета- и альфа- частиц не хуже ± 20%.

 

Тестовый текст


Сайт на реконструкции. Тестовый текст.

Кто он-лайн

Сейчас 59 гостей

Сайт на реконструкции


Сайт на реконструкции. Тестовый текст.

Написать нам