基于Time-To-Count技术的智能核辐射探头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于Time-To-Count技术的智能核辐射探头，该探头包括置于PCB板Ⅰ上的G-M探测器、整形电路、高压模块及置于PCB板Ⅱ上的电源模块、USB控制处理器。所述G-M探测器分别与所述整形电路、所述高压模块相连，该整形电路、高压模块均与所述电源模块相连；所述USB控制处理器分别与所述整形电路、所述高压模块、所述电源模块相连，并通过USB总线与PC机相连；所述PCB板Ⅰ与所述PCB板Ⅱ通过接线口直接插拔。本实用新型专利技术体积小、功耗低、稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
基于Time-To-Count技术的智能核福射探头
本技术涉及一种探头，尤其涉及基于Time-To-Count技术的智能核福射探头。
技术介绍
G-M计数管由于其环境适应性好、可靠性高、价格低廉等优点被广泛应用，传统的测量方法，是通过记录单位时间内的脉冲个数来推算外界核辐射场的强度(这里的辐射场强是指注量率)。但此方法存在的问题就是，G-M计数管的死时间问题，会导致其线性量程范围受到很大限制，为克服此问题，美国人于80年代中后期提出了一种叫Time-To-Count的测量技术(简称为TTC)，它是通过改变计数管两端的高压，来使探测器处于“工作”或“休息”两种状态，在每个测量周期内就可以测到两个脉冲信号之间的时间间隔，通过测量多个脉冲信号的时间间隔并求取平均值，就可反推出辐射场的强度。这是因为核辐射场越强，相邻射线之间的时间间隔的均值就会越小，即时间均值的倒数与剂量率存在正比关系。这种方法能有效地提高探测器的量程上限和延长计数管使用寿命，因此，此方法一出现就率先在美军装备中得到了应用。传统的测量方法是采用脉冲计数模式，受G-M计数管受死时间过长的影响，通常，线性量程范围只能达到3至4个数量级。Time-To-Count技术采用的是记录相邻脉冲之间时间间隔的方法，采用此法可使G-M计数管在超过103Gy/h的地方工作，消除了脉冲重叠和死时间的影响，能有效拓宽量程，并延长计数管使用寿命。目前，国内研究的智能核辐射探头大都采用G-M计数管为探测元件，但仍采用与专用主机结合的使用方式，探测器的测量精度和量程范围有限，探头功能比较单一，信息传递方式落后。技术内容本技术所要解决的技术问题是提供一种体积小、功耗低、稳定性好的基于Time-To-Count技术的智能核福射探头。为解决上述问题,本技术所述的基于Time-To-Count技术的智能核福射探头，其特征在于:该探头包括置于PCB板I上的G-M探测器、整形电路、高压模块及置于PCB板II上的电源模块、USB控制处理器；所述G-M探测器分别与所述整形电路、所述高压模块相连，该整形电路、高压模块均与所述电源模块相连；所述USB控制处理器分别与所述整形电路、所述高压模块、所述电源模块相连，并通过USB总线与PC机相连；所述PCB板I与所述PCB板II通过接线口直接插拔。所述高压模块为US5P高压模块。所述USB控制处理器为内部嵌入了微控制器且支持USB2.0协议的USB2.0接口芯片 CY7C68013A。所述G-M探测器的连接电路中阳极加正高压，阴极取正脉冲信号，且电路中设有分压电阻、高速开关三极管和N沟道绝缘栅型VMOS场效应管IRFPG40。所述电源模块设有外部供电插口和电源切换开关，并通过电压转换模块与所述USB控制处理器相连。所述PCB板I与所述PCB板II的尺寸相同。本技术与现有技术相比具有以下优点:1、本技术以USB为通讯接口，采用脉冲计数和Time-To-Count模式智能切换的工作方式，具有体积小、功耗低、精度高、量程宽、智能化和即插即用的特点，能与虚拟核辐射监测仪结合用于β放射性沾染的监测，通过计算机网络监测程序也能实现远程无人值守的放射性污染自动监测。2、本技术使用单个USB控制处理器实现了智能核辐射探头信号采集、数据处理、量程判断、工作模式智能切换以及与计算机数据通信等功能。3、本技术中的USB控制处理器为内部嵌入了微控制器且支持USB2.0协议的USB2.0接口芯片CY7C68013A，该USB控制处理器可以不靠外部CPU而实现USB通信，不但可以省去外部CPU的使用，而且缩小探头体积、降低功耗和提高电路稳定性。4、分别在脉冲计数模式和Time-To-Count模式下对本技术进行测试和表面活度刻度实验:⑴测试和刻度实验使用的放射源为9°Sr_9°Y，该放射源半衰期为28.6年，所产生的β粒子最大能量为0.546MeV，平均能量为0.1958MeV，此放射源满足GB 12128-89《用于校准表面污染监测仪的参考源β发射体和α发射体》中对参考源的技术要求，其基本参数如表1所示。表1实验用参考源本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Time‑To‑Count技术的智能核辐射探头，其特征在于：该探头包括置于PCB板Ⅰ上的G‑M探测器（1）、整形电路（2）、高压模块（3）及置于PCB板Ⅱ上的电源模块（4）、USB控制处理器（5）；所述G‑M探测器（1）分别与所述整形电路（2）、所述高压模块（3）相连，该整形电路（2）、高压模块（3）均与所述电源模块（4）相连；所述USB控制处理器（5）分别与所述整形电路（2）、所述高压模块（3）、所述电源模块（4）相连，并通过USB总线与PC机（6）相连；所述PCB板Ⅰ与所述PCB板Ⅱ通过接线口直接插拔。

【技术特征摘要】
1.基于Time-To-Count技术的智能核辐射探头，其特征在于:该探头包括置于PCB板I上的G-M探测器(I )、整形电路(2 )、高压模块(3 )及置于PCB板II上的电源模块(4 )、USB控制处理器(5);所述G-M探测器(I)分别与所述整形电路(2)、所述高压模块(3)相连，该整形电路(2)、高压模块(3)均与所述电源模块(4)相连；所述USB控制处理器(5)分别与所述整形电路(2 )、所述高压模块(3 )、所述电源模块(4 )相连，并通过USB总线与PC机(6 )相连；所述PCB板I与所述PCB板II通过接线口直接插拔。2.如权利要求1所述的基于Time-To-Count技术的智能核福射探头,其特征在于:所述高压模块(3)为US5P高压模块。3.如权利要求1所述的基于Time-To-C...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝存兴，来永芳，曾志，李周省，
申请(专利权)人：中国人民解放军六八一二七部队，
类型：新型
国别省市：甘肃;62