用于防護水平γ射線空氣比釋動能自動化標準裝置的技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-08-15 22:53
γ射線是一種高能量電磁波,波長很短,從發(fā)現(xiàn)至今已廣泛應(yīng)用于放射診斷治療,輻射防護以及環(huán)境保護等領(lǐng)域。有效利用γ射線,使其造福于民,一直是人類所關(guān)注的熱點。為了保證職業(yè)人員以及公眾的吸收劑量值處于安全合理水平,對于劑量值的準確監(jiān)測就顯得尤為重要。目前國內(nèi)外用于監(jiān)測γ射線的計量器具型號較多,為統(tǒng)一γ射線劑量量值,保證γ射線工作計量器具的量值準確一致,確保職業(yè)人員的安全,必須實現(xiàn)γ射線劑量的量值溯源。作為量值溯源的基礎(chǔ),建立準確可靠、符合國家標準的γ射線標準裝置既具有實際價值又具有經(jīng)濟價值,是基準實驗室建立的重要工作。本文以“防護水平γ射線空氣比釋動能自動化標準裝置的技術(shù)研究”為主要內(nèi)容,對γ射線與物質(zhì)的光電效應(yīng)、康普敦效應(yīng)、電子對效應(yīng)等作用機理進行分析介紹,對比國內(nèi)外γ射線的各種標準裝置,提出了本標準裝置輻射場放射源裝置,硬件及軟件系統(tǒng)的設(shè)計方法。同時將圖像識別技術(shù)用于讀取待檢定/校準計量器具的數(shù)字示數(shù),成功的實現(xiàn)了對數(shù)字顯示儀器讀數(shù)的自動化讀取。防護水平的γ射線標準裝置由計算機主控單元、環(huán)境參數(shù)測量單元、導(dǎo)軌定位系統(tǒng)、γ放射源及衰減裝置、劑量參數(shù)測量顯示單元、安全指示控制模塊等組成。γ放...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 引言
1.1 選題依據(jù)和研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 標準裝置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)字圖像識別技術(shù)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
1.4 預(yù)期研究成果
第2章 基本理論的介紹
2.1 γ射線介紹及其相互作用
2.1.1 光電效應(yīng)
2.1.2 康普頓效應(yīng)
2.1.3 電子對效應(yīng)
2.2 輻射劑量學(xué)中的物理量
2.2.1 授予能
2.2.2 吸收劑量
2.2.3 轉(zhuǎn)移能
2.2.4 劑量當量
2.2.5 空氣比釋動能
2.2.6 照射量
2.3 探測器介紹及選擇
2.3.1 氣體探測器
2.3.2 半導(dǎo)體探測器
2.3.3 閃爍探測器
2.4 圖像識別技術(shù)概述
2.4.1 圖像識別理論概述
2.4.2 圖像的運算與變換
2.4.3 圖像的文件格式與表示方式
第3章 自動化標準裝置的總體設(shè)計
3.1 主體設(shè)計方案結(jié)構(gòu)圖
3.2 γ射線發(fā)生與衰減裝置
3.3 導(dǎo)軌定位系統(tǒng)
3.4 環(huán)境參數(shù)測量單元
3.5 計算機主控單元
3.6 安全指示控制模塊
第4章 自動化標準裝置的硬件設(shè)計
4.1 硬件控制系統(tǒng)
4.2 步進電機控制電路
4.3 衰減器與放射源控制電路
4.4 傳感器數(shù)據(jù)采集電路
4.5 電源管理模塊
4.6 安全指示電路設(shè)計
4.6.1 數(shù)據(jù)鏈路層的通訊協(xié)議
4.6.2 主從節(jié)點電路設(shè)計
第5章 自動化標準裝置軟件功能模塊設(shè)計
5.1 控制軟件部分
5.1.1 環(huán)境測量模塊
5.1.2 放射源及衰減器模塊
5.1.3 電機控制模塊
5.1.4 安全聯(lián)鎖模塊
5.1.5 劑量測量顯示模塊
5.2 數(shù)顯儀表讀數(shù)識別
5.2.1 圖像采集及處理
5.2.2 數(shù)字的分隔
5.2.3 數(shù)字的識別
第6章 標準裝置的測試實驗
6.1 空腔電離室探測器
6.1.1 空腔理論測定照射量
6.1.2 空腔電離室的結(jié)構(gòu)
6.1.3 電子學(xué)測量電路
6.2 輻射場性能的測定
6.2.1 源室外表面劑量率的測量
6.2.2 反平方律
6.2.3 均勻性
6.2.4 散射輻射
6.2.5 重復(fù)性及不確定度
結(jié)論和展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
附錄 輻照場控制與狀態(tài)采集電路實物圖
本文編號:3345084
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:65 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
目錄
第1章 引言
1.1 選題依據(jù)和研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 標準裝置的研究現(xiàn)狀
1.2.2 數(shù)字圖像識別技術(shù)應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容
1.4 預(yù)期研究成果
第2章 基本理論的介紹
2.1 γ射線介紹及其相互作用
2.1.1 光電效應(yīng)
2.1.2 康普頓效應(yīng)
2.1.3 電子對效應(yīng)
2.2 輻射劑量學(xué)中的物理量
2.2.1 授予能
2.2.2 吸收劑量
2.2.3 轉(zhuǎn)移能
2.2.4 劑量當量
2.2.5 空氣比釋動能
2.2.6 照射量
2.3 探測器介紹及選擇
2.3.1 氣體探測器
2.3.2 半導(dǎo)體探測器
2.3.3 閃爍探測器
2.4 圖像識別技術(shù)概述
2.4.1 圖像識別理論概述
2.4.2 圖像的運算與變換
2.4.3 圖像的文件格式與表示方式
第3章 自動化標準裝置的總體設(shè)計
3.1 主體設(shè)計方案結(jié)構(gòu)圖
3.2 γ射線發(fā)生與衰減裝置
3.3 導(dǎo)軌定位系統(tǒng)
3.4 環(huán)境參數(shù)測量單元
3.5 計算機主控單元
3.6 安全指示控制模塊
第4章 自動化標準裝置的硬件設(shè)計
4.1 硬件控制系統(tǒng)
4.2 步進電機控制電路
4.3 衰減器與放射源控制電路
4.4 傳感器數(shù)據(jù)采集電路
4.5 電源管理模塊
4.6 安全指示電路設(shè)計
4.6.1 數(shù)據(jù)鏈路層的通訊協(xié)議
4.6.2 主從節(jié)點電路設(shè)計
第5章 自動化標準裝置軟件功能模塊設(shè)計
5.1 控制軟件部分
5.1.1 環(huán)境測量模塊
5.1.2 放射源及衰減器模塊
5.1.3 電機控制模塊
5.1.4 安全聯(lián)鎖模塊
5.1.5 劑量測量顯示模塊
5.2 數(shù)顯儀表讀數(shù)識別
5.2.1 圖像采集及處理
5.2.2 數(shù)字的分隔
5.2.3 數(shù)字的識別
第6章 標準裝置的測試實驗
6.1 空腔電離室探測器
6.1.1 空腔理論測定照射量
6.1.2 空腔電離室的結(jié)構(gòu)
6.1.3 電子學(xué)測量電路
6.2 輻射場性能的測定
6.2.1 源室外表面劑量率的測量
6.2.2 反平方律
6.2.3 均勻性
6.2.4 散射輻射
6.2.5 重復(fù)性及不確定度
結(jié)論和展望
致謝
參考文獻
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果
附錄 輻照場控制與狀態(tài)采集電路實物圖
本文編號:3345084
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