【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于辐射检测，具体涉及一种用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪。
技术介绍
1、大型辐射模拟装置产生的伽马(中子)脉冲辐射场，具有脉冲时间短(十几纳秒到几十纳秒)、单脉冲能量范围宽(几十kev到几mev)的特点,其对环境的影响方式与连续辐射源不同。若使用常用的计数型探测器对脉冲辐射场进行剂量测量，不但会丢失掉单脉冲伽马射线中的能量信息，而且由于脉冲时间短而产生错误的计数值，从而得出错误的辐射剂量结果。
2、积分型探测器，比如电离室，或基于积分测量的塑闪探测器pmt，由于是直接测量伽马脉冲在探测器中产生的脉冲电流，即使脉冲时间短，也可通过对脉冲积分的方法，保留脉冲伽马射线的所有能量信息，从而得到正确的辐射剂量结果。而且，由于积分测量不损失能量信息，积分型探测器具有最好的能量响应，保证在多种能量混合场下得到正确的辐射剂量结果。
3、作为最成熟的辐射测量探测器，电离室其一般采用直接电流积分测量的方法，但普通电离室测量下限高，自然本底不稳定，不能应用于环境测量；高气压电离室价格昂贵且体积大，不适合大批量推广应用在区域环境测量中；专用的x射线诊断电离室为x光机配套使用，也不适用进行区域环境测量。
4、因此，需要对伽马辐射监测装置进行改进，实现对辐射事件的响应和累积记录，进而合理、准确地描述大型辐射模拟装置对环境的影响。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题为：提供一种用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，以实现大型辐射模
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，包括：塑闪探测器pmt、缓冲放大器u4、快速比较器u5、积分器u1、比较器u2、触发器u3、触发器u6、mos管q1、恒流源和mcu；
3、所述塑闪探测器pmt的最后一级达拿级依次通过缓冲放大器u4、快速比较器u5、触发器u6与mcu的gpio端口连接；阳极经电阻r1与积分器u1的输入端连接、积分器u1的输出端与比较器u2的一个输入端连接，比较器u2的另一个输入端与电压阈值连接，比较器u2的输出端经触发器u3与mcu的输入端连接；所述塑闪探测器pmt的阳极还经电容c1接地，电容c2连接在积分器u1的输入端与输出端之间，且积分器u1的输入端还与mos管q1的源极连接，mos管q1的栅极与触发器u3的输出端连接，mos管q1的漏极经恒流源接地。
4、所述mcu内设置有第一计数队列和第二计数队列，所述第一计数队列以第一周期为周期，通过记录连续积分电流测量值，并使用滑动平均法计算平均剂量率；所述第二计数队列以第二周期为周期，通过门控积分法对周期内的单个脉冲电流进行叠加计算单脉冲累积剂量；且第一周期为第二周期的整数倍。
5、第一周期为1000ms，第二周期为100ms。
6、所述mcu根据gpio端口的输入，对第二计数队列进行门控积分计算单脉冲累积剂量。
7、所述mcu用于在无脉冲事件时，定期生成实时剂量率值，还用在出现脉冲事件时，根据每个脉冲生成一个累积剂量值。
8、所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，还包括通讯模块，所述mcu通过通讯模块与上位机连接。
9、所述通讯模块为485通讯模块。
10、触发器u3和触发器u6为施密特触发器。
11、进一步地，本专利技术中，多个监测仪分布式设置在不同位置，并通过485总线连接，形成区域辐射监测网络，所述区域辐射监测网络采用modbus标准通讯协议。
12、本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：
13、1、本专利技术提供了一种用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，使用塑料闪烁体作为辐射探测器，通过探测器的最后一级达拿级输出信号作为门控积分的起始信号，对积分过程进行精确控制，实现了单个瞬时窄脉冲的测量，解决了现有技术中速度快(ns级)、并且动态范围大的信号容易饱和的问题；
14、2、本专利技术中，mcu内设置了第一计数队列和第二计数队列，不仅可以通过门控积分法实现单个瞬时窄脉冲的准确测量，而且，还可以实现平均剂量率的准确测量。
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1.用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，包括：塑闪探测器PMT、缓冲放大器U4、快速比较器U5、积分器U1、比较器U2、触发器U3、触发器U6、MOS管Q1、恒流源和MCU；
2.根据权利要求1所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，所述MCU内设置有第一计数队列和第二计数队列，所述第一计数队列以第一周期为周期，通过记录连续积分电流测量值，并使用滑动平均法计算平均剂量率；所述第二计数队列以第二周期为周期，通过门控积分法对周期内的单个脉冲电流进行叠加计算单脉冲累积剂量；且第一周期为第二周期的整数倍。
3.根据权利要求2所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，第一周期为1000ms，第二周期为100ms。
4.根据权利要求2所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，所述MCU根据GPIO端口的输入，对第二计数队列进行门控积分计算单脉冲累积剂量。
5.根据权利要求1所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，所述MCU用于在无脉
6.根据权利要求1所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，还包括通讯模块，所述MCU通过通讯模块与上位机连接。
7.根据权利要求6所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，所述通讯模块为485通讯模块。
8.根据权利要求1所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，触发器U3和触发器U6为施密特触发器。
9.根据权利要求1所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，多个监测仪分布式设置在不同位置，并通过485总线连接，形成区域辐射监测网络，所述区域辐射监测网络采用Modbus标准通讯协议。
...【技术特征摘要】
1.用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，包括：塑闪探测器pmt、缓冲放大器u4、快速比较器u5、积分器u1、比较器u2、触发器u3、触发器u6、mos管q1、恒流源和mcu；
2.根据权利要求1所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，所述mcu内设置有第一计数队列和第二计数队列，所述第一计数队列以第一周期为周期，通过记录连续积分电流测量值，并使用滑动平均法计算平均剂量率；所述第二计数队列以第二周期为周期，通过门控积分法对周期内的单个脉冲电流进行叠加计算单脉冲累积剂量；且第一周期为第二周期的整数倍。
3.根据权利要求2所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，第一周期为1000ms，第二周期为100ms。
4.根据权利要求2所述的用于大型辐射模拟装置的区域环境伽马辐射监测仪，其特征在于，所述mcu根据gpio端口的输入，对第二计数队列进行门控积...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭喜荣，任熠，张佳，苗宇星，胡溥宇，孔海宇，刘芸，白宁，杜向阳，乔敏娟，
申请(专利权)人：山西中辐核仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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