一种手持式核素识别仪的制作方法

本发明属于环境监测领域，具体涉及一种手持式核素识别仪，用于核素种类信息识别、放射源位置探索、环境辐射信息监测。

背景技术：

1、手持式核素识别仪是一种主要用于探测和分析放射性核素的设备，具有小型化、便携式、智能化等特点，使其在多个领域中都得到了广泛的应用。核电厂因事故以放射性烟羽的形式释放放射性物质后，放射性烟羽会扩散到空中。在这种扩散过程中，来自烟羽中的的放射性核素会落到地面上。在核电厂发生事故后，通过手持式核素识别仪可以快速进行初步的放射性物质识别和定量分析，以确定放射性泄漏的种类和比例。这有助于了解事故的严重程度和对环境的潜在影响，为紧急响应决策提供立即的信息。此外，通过长期、定期的核素测量，手持式核素识别仪还可以用来追踪和评估放射性物质的传播和堆积情况，以便及时采取防护和应对措施。手持式核素识别仪能够在短时间内有效识别和定量场地的放射性污染，对于核电厂事故的紧急响应操作具有重要作用。只有在了解了具体的放射性物质类型以及其在环境中的分布和浓度后，防护和应对措施才能做到有的放矢。同时，通过定期的监测，有助于核电厂事故的后期处理和环境的恢复。在核电厂事故场景下，手持式核素识别仪在放射性检测分析及后续环境修复方面发挥了重要的作用。为此，亟需一种具备快速、准确核素识别能力的手持式核素识别仪。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述现有技术中的不足，提供一种手持式核素识别仪，实现快速、准确识别核素。

2、为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种手持式核素识别仪，包括溴化镧晶体探测器、信号处理单元、gm管探测器、电池组、人机交互单元，所述溴化镧晶体探测器用于能谱采集以及低剂量率数据采集，gm管探测器用于高剂量率数据采集，采集的数据通过板间信号线传输给信号处理单元进行数据处理和存储，通过人机交互单元，实现能谱和剂量率数据的具象化，电池组为信号处理单元供电。

3、在上述技术方案中，所述溴化镧晶体探测器由溴化镧晶体、多道分析仪组成，信号处理单元为溴化镧晶体探测器提供+5v电源，信号处理单元与核辐射探测器通过rs232通信，将溴化镧晶体探测器采集到的能谱数据传输给信号处理单元，gm计数管将辐射信号转化为模拟信号经过前放电路整形放大后经过比较器形成方波脉冲信号，通过微控制器进行计数，再将计数率转化为核辐射剂量率，将得到的剂量率信息通过rs485通信传输给信号处理单元。

4、在上述技术方案中，人机交互单元由lcd显示屏、led指示灯、蜂鸣器和按键组成，用户使用按键切换到剂量率显示功能、寻源功能、核素识别功能、或参数设置菜单功能，lcd显示屏以图形的方式直观显示数据，led指示灯表示报警状态和工作状态，蜂鸣器用于提醒用户警惕当前环境剂量。

5、在上述技术方案中，所述信号处理单元由数据存储模块、arm、fpga、adc采集模块组成，用于数据处理和储存，接收来自溴化镧晶体探测器和gm管探测器的数据和脉冲，经处理后通过人机交互单元与用户交换信息，电池组为信号处理单元提供+3.3v电压，信号处理板将+3.3v转化成+5v电压，为溴化镧晶体探测器、gm管探测器、人机交互单元供电。

6、在上述技术方案中，所述gm管探测器将辐射信号转化为模拟信号经过前放电路整形放大后经过比较器形成方波脉冲信号，输入到信号处理单元，转化成剂量率数据。

7、本发明手持式核素识别仪，采用溴化镧晶体探测器，该探测器能够测量辐射的能量和强度，从而识别不同的核素，同时还配备了gm管探测器，用以测量γ射线。信号处理单元可以对信号进行放大、滤波和数字化处理，以提高测量的准确性和可靠性。该识别仪配备有数据分析软件，用于对测量结果进行分析和判读。这些软件可以根据测量的能谱数据，通过与已知核素的能谱进行比对，确定测量样品中存在的核素种类。该识别仪配备有显示屏和控制器，用于显示测量结果和操作仪器。通过显示屏和控制器，用户可以实时监测测量结果，并进行必要的操作和设置。该识别仪使用三节18650电池并联进行供电，电源系统需要提供稳定的电源供应，以确保仪器的正常工作。

8、与现有核素识别仪相比，本发明具有以下有益效果：核辐射探测器采用一体化探测器可拆卸校准，便于探测器维护；能够在线快速准确识别核素；可对能谱数据进行储存。

技术特征：

1.一种手持式核素识别仪，其特征在于：包括溴化镧晶体探测器、信号处理单元、gm管探测器、电池组、人机交互单元，所述溴化镧晶体探测器用于能谱采集以及低剂量率数据采集，gm管探测器用于高剂量率数据采集，采集的数据通过板间信号线传输给信号处理单元进行数据处理和存储，通过人机交互单元，实现能谱和剂量率数据的具象化，电池组为信号处理单元供电。

2.根据权利要求1所述的手持式核素识别仪，其特征在于：所述溴化镧晶体探测器由溴化镧晶体、多道分析仪组成，信号处理单元为溴化镧晶体探测器提供+5v电源，信号处理单元与核辐射探测器通过rs232通信，将溴化镧晶体探测器采集到的能谱数据传输给信号处理单元，gm计数管将辐射信号转化为模拟信号经过前放电路整形放大后经过比较器形成方波脉冲信号，通过微控制器进行计数，再将计数率转化为核辐射剂量率，将得到的剂量率信息通过rs485通信传输给信号处理单元。

3.根据权利要求1所述的手持式核素识别仪，其特征在于：人机交互单元由lcd显示屏、led指示灯、蜂鸣器和按键组成，用户使用按键切换到剂量率显示功能、寻源功能、核素识别功能、或参数设置菜单功能，lcd显示屏以图形的方式直观显示数据，led指示灯表示报警状态和工作状态，蜂鸣器用于提醒用户警惕当前环境剂量。

4.根据权利要求1所述的手持式核素识别仪，其特征在于：所述信号处理单元由数据存储模块、arm、fpga、adc采集模块组成，用于数据处理和储存，接收来自溴化镧晶体探测器和gm管探测器的数据和脉冲，经处理后通过人机交互单元与用户交换信息，电池组为信号处理单元提供+3.3v电压，信号处理板将+3.3v转化成+5v电压，为溴化镧晶体探测器、gm管探测器、人机交互单元供电。

5.根据权利要求1所述的手持式核素识别仪，其特征在于：所述gm管探测器将辐射信号转化为模拟信号经过前放电路整形放大后经过比较器形成方波脉冲信号，输入到信号处理单元，转化成剂量率数据。

技术总结
本发明属于环境监测领域，提供一种手持式核素识别仪，用于核素种类信息识别、放射源位置探索、环境辐射信息监测，包括溴化镧晶体探测器、信号处理单元、GM管探测器、电池组、人机交互单元，所述溴化镧晶体探测器用于能谱采集以及低剂量率数据采集，GM管探测器用于高剂量率数据采集，采集的数据通过板间信号线传输给信号处理单元进行数据处理和存储，通过人机交互单元，实现能谱和剂量率数据的具象化，电池组为信号处理单元供电。本发明手持式核素识别仪，能够快速、准确识别核素。

技术研发人员：程紫阳,毕明德,梁英超,艾烨,朱杰凡
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七一九研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21