專利名稱：核輻射檢測器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及核輻射測量領(lǐng)域，具體是一種核輻射檢測器。
背景技術(shù)：
目前，人類生存的環(huán)境中，在空氣、食物、建材、核電站等地方都有輻射。核輻射檢測就是用檢測儀器將其的放射性含量檢測出來，確定其對人體或環(huán)境是否有害，采用一些防護和清染的技術(shù)和工具將核輻射的危害減到最少。隨著人們生活條件的提高，對居住環(huán)境的要求越來越高，通常在住房裝潢后入住時要對其作放射性污染檢測。目前的核輻射檢測，大都采用專業(yè)的測量儀器，操作復雜且造價高昂，普及率低。核輻射，或通常稱之為放射性，存在于所有的物質(zhì)之中，這是億萬年來存在的客觀事實，是正?，F(xiàn)象。核輻射是原子核從一種結(jié)構(gòu)或一種能量狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N結(jié)構(gòu)或另一種能量狀態(tài)過程中所釋放出來的微觀粒子流。核輻射可以使物質(zhì)引起電離或激發(fā)，故稱為電離輻射。蓋革-米勒計數(shù)管(簡稱“蓋革管”)是一種專門探測電離輻射(α粒子、β粒子、 Y射線)強度的傳感器件。蓋革-米勒計數(shù)管通常是一根充有惰性氣體的管子，管內(nèi)裝有兩個電極。工作時，給電極加上額定直流高壓，管內(nèi)氣體受激電離產(chǎn)生脈沖電流，經(jīng)外部放大電路放大后，便可用計數(shù)電路記錄。管內(nèi)單位時間電離數(shù)目與輻射強度有關(guān)，由此便可測得電離輻射強度。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)蓋革-米勒計數(shù)管的工作原理，提出一種核輻射檢測
ο本實用新型采用的技術(shù)方案是一種核輻射檢測器，其特征在于，它是在外殼內(nèi)裝有電路，電路由蓋革-米勒計數(shù)管、信號放大電路、單片機電路、液晶顯示電路、報警電路、 直流高壓發(fā)生電路、電源電路組成；電路中各元器件具體連接關(guān)系是蓋革-米勒計數(shù)管陽極端連接直流高壓發(fā)生電路，陰極端依次連接信號放大電路、單片機電路、液晶顯示電路； 其中單片機電路同時連接了報警電路；電源電路輸出分別連接到了上述電路的工作電壓輸入端。工作原理是蓋革-米勒計數(shù)管工作時，在陽極加上額定直流高壓后，管內(nèi)氣體受到輻射激發(fā)電離會產(chǎn)生脈沖電流。管內(nèi)單位時間電離數(shù)目與輻射強度有關(guān)，計算單位時間內(nèi)電離數(shù)目即脈沖電流次數(shù)，便可測得電離輻射強度。當蓋革-米勒計數(shù)管受到輻射電離時，管子內(nèi)產(chǎn)生的脈沖電流信號經(jīng)過信號放大電路放大，送入單片機的外部中斷輸入(Ρ3.3/ΙΝΤ1)引腳，觸發(fā)中斷計數(shù)；并在單片機內(nèi)通過程序自動計算，轉(zhuǎn)換成微西弗/小時(uSv/hr)為單位的核輻射劑量。通過單片機驅(qū)動液晶顯示電路；將每分鐘脈沖數(shù)(CPM)和輻射劑量微西弗/小時(uSv/hr)顯示在液晶顯示屏上；如果檢測到的輻射劑量在超出正常范圍(在單片機中通過程序設(shè)定正常范圍)，單片機會驅(qū)動報警電路發(fā)出報警信號。本實用新型的核輻射檢測器，可以檢測環(huán)境中Y射線輻射劑量，通過單片機計數(shù)、轉(zhuǎn)換成常用的微西弗/小時(uSv/hr)，并使用液晶屏顯示。在人們居住周邊環(huán)境核輻射檢測以及室內(nèi)裝潢材料安全性檢測方面都可以起到很好的檢測效果。測量操作簡單方便、 造價低廉；檢測靈敏、測量準確、易于普及，便于推廣民用。

圖1是本實用新型的核輻射檢測器電路原理圖。圖中A---蓋革-米勒計數(shù)管，B—信號放大電路，C—單片機電路，D—液晶顯示電路，E—報警電路，F(xiàn)—直流高壓發(fā)生電路，G—電源電路。
具體實施方式
如圖1所示，蓋革-米勒計數(shù)管A陽極端連接了直流高壓發(fā)生電路F的直流高壓 400V輸出，陰極端依次連接信號放大電路B、單片機電路C、液晶顯示電路D ；其中單片機電路C同時連接了報警電路E ；電源電路G的+5V電壓輸出分別連接到了上述電路的工作電壓輸入端。圖1中蓋革-米勒計數(shù)管A可選用型號為J408 γ的管子，其工作電壓為DC 400V，本底數(shù)在80次/分鐘(CPM)；信號放大電路B中非門電路選用集成電路CD4049即可； 單片機電路C中的單片機選用STC89C52型號單片機即可；液晶顯示電路D中液晶顯示屏選用1602液晶顯示屏；報警電路E中SPEAKER選用5V有源蜂鳴器；直流高壓發(fā)生電路F中選用555集成電路組成的振蕩器，驅(qū)動MOS管選用IRF830，變壓器Tl選用小功率電源變壓器，如初級220V、次級3 6V的電源變壓器即可，整流二極管Dl D4選用IN4007，穩(wěn)壓二極管DZl DZ4選用100V/1W的穩(wěn)壓管，電容C7 ClO選用47nF/400V的瓷片電容；電源電路G中選用三段集成穩(wěn)壓器芯片7805為整個電路提供穩(wěn)定的5V直流電源。圖中其它部分電路依靠現(xiàn)有技術(shù)電路設(shè)計硬件電路及選用電路元器件即可。信號放大電路B從蓋革-米勒計數(shù)管A的陰極端取信號，在陰極上由R5、R6組成分壓電路。當蓋革-米勒計數(shù)管A電離時，將有脈沖電流通過R5、R6，在R6上產(chǎn)生一個低壓脈沖，經(jīng)過R7限流后控制Q2基極。Q2選用常見的9013等NPN三極管。脈沖信號經(jīng)過Q2放大后，經(jīng)過兩個CMOS緩沖非門(⑶4049)進入單片機電路C，信號輸入單片機的P3. 3 (INTl) 引腳，觸發(fā)中斷計數(shù)。直流高壓發(fā)生電路F中，VRl可調(diào)節(jié)高壓輸出電壓值，用萬用表500V直流檔位測量Rl3靠近倍壓電路一端的電壓，調(diào)節(jié)VRl使電壓為450V左右即可。本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員按照上述電路設(shè)計方案和功能要求，設(shè)計硬件電路和編寫軟件程序即可實施。
權(quán)利要求1. 一種核輻射檢測器，其特征在于，它是在外殼內(nèi)裝有電路，電路由蓋革-米勒計數(shù)管、信號放大電路、單片機電路、液晶顯示電路、報警電路、直流高壓發(fā)生電路、電源電路組成；電路中各元器件具體連接關(guān)系是蓋革-米勒計數(shù)管陽極端連接直流高壓發(fā)生電路，陰極端依次連接信號放大電路、單片機電路、液晶顯示電路；其中單片機電路同時連接了報警電路；電源電路輸出分別連接到了上述電路的工作電壓輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種核輻射檢測器，它是在外殼內(nèi)裝有電路，電路由蓋革-米勒計數(shù)管、信號放大電路、單片機電路、液晶顯示電路、報警電路、直流高壓發(fā)生電路、電源電路組成；電路中各元器件具體連接關(guān)系是蓋革-米勒計數(shù)管陽極端連接直流高壓發(fā)生電路，陰極端依次連接信號放大電路、單片機電路、液晶顯示電路；其中單片機電路同時連接了報警電路；電源電路輸出分別連接到了上述電路的工作電壓輸入端。本實用新型的核輻射檢測器，可以檢測環(huán)境中γ射線輻射劑量，通過單片機計數(shù)、轉(zhuǎn)換成常用的微西弗/小時(uSv/hr)，并使用液晶屏顯示。測量操作簡單方便、造價低廉；檢測靈敏、測量準確、易于普及，便于推廣民用。
文檔編號G01T1/18GK202166744SQ201120306688
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月14日
發(fā)明者嚴兆君, 劉勇, 劉江源, 吳旭東, 張俊峰, 張建兵, 張曉輝 申請人:劉勇