关于便携式辐射探测仪设计的探讨
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摘 要：设计一种探测辐射二维分布信息与辐射总剂量的易维修式便携辐射探测仪。探测仪包括外壳与监控部分，在探测时直接利用CMOS接受辐射，能够同时显示辐射的剂量和二维分布信息。内部芯片采用特殊算法设计，使其抗干扰的设计大大提高了仪器的探测精度。USB设计能够方便后期对射线进行进一步分析，扩展了探测器的应用，轻巧易携，方便使用。
关键词：二维分布；剂量信息；自动报警
中图分类号：TM931 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
一、引言
目前，核辐射危害造的人心惶惶，现有的辐射装置使用范围有限且容易损坏又不易修复。市场上，没有哪种辐射探测仪具有方便修护，且可用于流体辐射测量且同时探测辐射分布信息与辐射总量信息的巡航仪的特征。现有的辐射探测仪，多用于气体测量，也有的用于液体石油测量，但用于其他流体辐射测量的探测仪则很少。且由于辐射能量过强，容易造成探测仪损伤，一旦损伤，修复较难，将影响整个辐射监测装置的使用，也有一种故障自动修复的核辐射监测装置，但内部结构分为多个探测支路，每个支路均包括一个冗余探测支路，电路结构复杂，成本较高。综上各种原因，辐射探头可以伸缩，方便修护，且适用范围广的辐射探测仪将更加方便人们的使用。
为了解决现有辐射探测仪的各种不足，本发明采用特殊材料封闭所制，更好地保护内部构造。液晶显示屏，用于显示辐射的二维分布与辐射总量信息；壳体前端测量探头，可方便地越过大障碍物透过狭缝测量辐射信息，且一旦损坏，只需更换探头，方便维修。壳体的外侧的USB接口可方便用于存储芯片数据的读取与查阅；壳体上的LED灯与报警芯片，可实现超出阈值时的声、光报警；壳体背面装有供电电源，为辐射巡航仪提供能量。
三、辐射探测仪各部分功能
本发明采用特殊材料封闭所制，更好地保护内部构造的。不仅可用于液体石油测量，还用于其他流体或者气体测量。
如图1，2.以探测水质中可能存在局部核泄漏为例，将辐射探测器拿到可能出现存在核辐射的地方，打开电源开关7，探测器开始工作。通过阈值按钮14设置水质中的阈值信息，9和13分别为阈值的加减按钮，可通过显示屏12显示阈值信息，设置完毕，按下15键。
开始使用，握住手柄部分3，将探头4正对准伸入水中探测地方，核辐射照射CMOS传感器5，通过处理电路6，可以在液晶显示屏12上显示图像。按下拍摄按钮8，可以在显示屏12上看到辐射的二维图像。按下显示切换按钮10，可以在显示屏12上查看辐射的剂量，按钮15用来信息存储，并利用内部芯片自动分析存储信息。如果剂量超过设定的阈值，会通过LED灯11报警提示超过阈值，并通过内部芯片发出声音以警告。测量结束后，关闭电源7。一旦使用过程，辐射能量过大，导致探头损坏，只需更换探头，即可继续使用，方便维修。
三、关键技术
选择抗辐射性能好的图像传感器[1]，能够实现二维图像的获取与显示，同时尽可能地减少辐射对器件的损伤。利用软件编程实现辐射剂量的探测，多次采集不同辐射处图像的图像信息，根据其灰度值的关系对探测器标定[2]。为减小干扰措施，采用滤光片，滤去可见光的干扰；采用屏蔽辐射的材料，减少对电路的损伤。
四、结束语
本文探讨了一种探测辐射二维分布信息与辐射总剂量的易维护便携式辐射探测仪的设计。与传统辐射探测技术的关键的区别是省去荧光屏等转换器件，在探测时直接利用CMOS接受辐射，能够同时显示辐射的剂量和二维分布信息，抗干扰的设计提高了仪器的探测精度。USB设计能够方便后期对射线进行进一步分析，扩展了探测器的应用，轻巧易携，方便使用。
参考文献：
[1]程开富.CCD和CMOS图像传感器在微型摄像机中的应用[J].集成电路通讯，2005，23（1）：5-9.
[2]林静.基于CIS的成像及传输系统的研究[D].西安：中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所），2006.