CN206671573U - 一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及核辐射测量技术领域，提供一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，包括探测器和智能手机，所述探测器由塑料闪烁体、探测器外壳、光电二极管、放大电路组成，所述探测器外壳呈半球形，探测器外壳内侧电镀三氧化二铟反光层，所述塑料闪烁体呈半球形，塑料闪烁体和探测器外壳经热熔形成整体，所述塑料闪烁体与光电二极管相连，光电二极管与放大电路相连，放大电路的输出端连接至智能手机的3.5mm耳机接口。本实用新型利用移动互联网数据存储、上传和集中管理的便利性，提高常规辐射监测仪在执行环境本底巡查工作中的有效性，同时提高常规辐射监测仪在低剂量率条件下的测量准确性、低能γ辐射环境下的能量线性。
Description
技术领域
本实用新型涉及核辐射测量技术领域，具体涉及一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，可为环境辐射本底快速调查和厂矿区域辐射定期巡检提供技术支持。
背景技术
随着我国核能和核技术应用的快速发展，公众及工作人员辐射安全问题日益突出。目前用于日常辐射监测的产品主要集中采用固定安装方式，例如环保部国控点或核电厂辐射监测仪表等，仅能够反应仪表安装区域的辐射剂量水平。
用于巡测的便携式辐射剂量测试仪表数据存储和传输常采用专用数据读取装置，费时费力，时效性差，也不具备定位功能。
从探测器类型的选择来看，常用高气压电离室、GM计数管等探测器实现环境辐射剂量的测量（空气比释动能）。由于高气压电离室或GM计数管密度要大于干燥空气，且其耐压金属外壳对测量会造成一定的影响，导致探测器能量响应线性偏差可达20%，需要复杂的能量响应补偿和测试，探测器一致性也会受到一定的影响。
发明内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术中的不足，提供一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，利用移动互联网数据存储、上传和集中管理的便利性，提高常规辐射监测仪在执行环境本底巡查工作中的有效性。同时提高常规辐射监测仪在低剂量率条件下的测量准确性、低能γ辐射环境下的能量线性，将探测器设计成为一种可直接给出人体电离辐射剂量当量的辐射监测仪表。
本实用新型的目的是通过如下技术措施来实现的：一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，包括探测器和智能手机，所述探测器由塑料闪烁体、探测器外壳、光电二极管、放大电路组成，所述探测器外壳呈半球形，探测器外壳内侧电镀三氧化二铟反光层，所述塑料闪烁体呈半球形，塑料闪烁体和探测器外壳经热熔形成整体，所述塑料闪烁体与光电二极管相连，光电二极管与放大电路相连，放大电路的输出端连接至智能手机的3.5mm耳机接口。使用智能手机声卡进行脉冲采集和分析，将脉冲幅度＞0.2V、脉宽在0.5μs~2.0μs的脉冲进行计数统计。
在上述技术方案中，所述塑料闪烁体直径50mm。
在上述技术方案中，所述探测器外壳为聚四氟乙烯外壳，内径50mm，壁厚0.4mm，外壳内侧蒸镀5μm厚三氧化二铟反光层。
在上述技术方案中，所述探测器使用2节5号AA电池供电。
在上述技术方案中，巡测仪利用手机定位信息对巡检结果进行地图模式显示，手机软件定位信息和测量结果进行本机保存和上传服务器，实现数据的集中管理，同时软件提供探测器编号输入、校准系数输入、Hp（0.07）和Hp（10）修正选项、温度修正输入等用户接口，测量结果可导入电脑保存，并可通过移动网络上传至后台服务器。
本实用新型首先使用蒙特卡罗模拟计算软件（Geant4、MCNP等）对探测器的能量响应（计数率—个人剂量当量）进行模拟计算，获得Hp（0.07）和Hp（10）修正系数，同时对探测效率进行模拟计算，使得在0.1μGy/h条件下，计数率≥20cps。然后将探测器输出信号进行滤波放大，并利用手机3.5mm耳机接口（MIC端口）输入至智能手机中，利用手机的音频处理硬件和专用软件对输入脉冲信号进行分析和计算，获得个人剂量当量数值。本实用新型创新的利用了智能手机对探测器输出信号进行处理和数据存储与上传，并利用手机定位信息对巡检结果进行地图模式显示，大幅降低了人工数据导出的工作量，并有利于大数据分析，为环保监管部门随时调取测量结果。本实用新型利用塑料闪烁体代替了常规的气体探测器，降低了空气比释动能至个人剂量当量的转化误差，直接输出个人剂量当量。由于塑料闪烁体探测器无需耐压金属外壳，采用聚四氟乙烯外壳内电镀三氧化二铟反光层，因此可将能量测量下限降低至20keV，优于高气压电离室的40keV能量测量下限。由于探测器采用的是塑料闪烁体，其密度与人体基本接近，因此在等效个人剂量当量时，其能量响应最大偏差≤10%（20keV~1.5MeV，@662keV），优于高气压电离室的20%能量响应偏差。探测器采用半球形设计，0~2π立体角上角响应偏差低于5%。各项技术指标均满足或优于GB/T12162的推荐值，同时具备小巧省电的特点，可连续工作10h。
附图说明
图1是本实用新型巡测仪的结构示意图。
其中：1. 探测器外壳、2. 反光层、3. 塑料闪烁体、4. 光电二极管、5. 放大电路板、6. 供电电池、7. 塑料壳体、8. 智能手机。
具体实施方式
下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本实施例提供一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，包括探测器和智能手机，所述探测器由塑料闪烁体、探测器外壳、光电二极管、放大电路组成，所述探测器外壳呈半球形，探测器外壳内侧电镀三氧化二铟反光层，所述塑料闪烁体呈半球形，塑料闪烁体和探测器外壳经热熔形成整体，所述塑料闪烁体与光电二极管相连，光电二极管与放大电路相连，放大电路的输出端连接至智能手机的3.5mm耳机接口。
如图1所示，该装置具体实现如下：
（1）首先使用聚四氟乙烯加工一个半球形探测器外壳1，内径50mm，壁厚0.4mm，内侧蒸镀5μm厚三氧化二铟反光层2。
（2）使用热熔的方法将直径50mm的塑料闪烁体3融入半球形反光外壳中，并对透光面进行抛光打磨处理。
（3）使用光学胶将光电二极管4与塑料闪烁体3进行粘贴，然后将光电二极管和塑料闪烁体焊接到放大电路板5上，并装入塑料壳体7中，同时安装供电电池6。探测器使用2节5号AA电池供电。
（4）将探测器放大电路的输出端连接至智能手机8的3.5mm耳机接口。智能手机软件通过对MIC端口输入的脉冲进行分析，将脉冲幅度＞0.2V、脉宽在0.5μs~2.0μs的脉冲进行计数统计，以每秒的计数率形式进行记录。
（5）软件将计数率测量值与各个参数进行相乘，得到个人剂量当量值。相关参数包括出厂校准系数、Hp（0.07）或Hp（10）修正项、温度修正因子等。
（6）测量结果进行3s平均方式进行输出，并记录在手机内存中，同时结合手机定位功能，将测量结果以地图形式显示，测量结果及定位信息实时上传后台服务器进行储存。
本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
Claims (4)
1.一种基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，其特征是：包括探测器和智能手机，所述探测器由塑料闪烁体、探测器外壳、光电二极管、放大电路组成，所述探测器外壳呈半球形，探测器外壳内侧电镀三氧化二铟反光层，所述塑料闪烁体呈半球形，塑料闪烁体和探测器外壳经热熔形成整体，所述塑料闪烁体与光电二极管相连，光电二极管与放大电路相连，放大电路的输出端连接至智能手机的3.5mm耳机接口。
2.根据权利要求1所述的基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，其特征是：所述塑料闪烁体直径50mm。
3.根据权利要求1所述的基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，其特征是：所述探测器外壳为聚四氟乙烯外壳，内径50mm，壁厚0.4mm，外壳内侧蒸镀5μm厚三氧化二铟反光层。
4.根据权利要求1所述的基于移动互联网的辐射剂量巡测仪，其特征是：所述探测器使用2节5号AA电池供电。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109143309A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 宁波虔东科浩光电科技有限公司 | 一种光电二极管与闪烁体材料的耦合方法 |
| CN111624642A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-04 | 黑龙江省科学院技术物理研究所 | 一种核医学诊疗区域辐射剂量智能检测终端及其方法 |
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| CN109143309B (zh) * | 2018-09-07 | 2020-07-10 | 宁波虔东科浩光电科技有限公司 | 一种光电二极管与闪烁体材料的耦合方法 |
| CN111624642A (zh) * | 2020-06-01 | 2020-09-04 | 黑龙江省科学院技术物理研究所 | 一种核医学诊疗区域辐射剂量智能检测终端及其方法 |
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