在放射性物质使用场所,工作人员需要判定工作环境是否被放射性物质污染。α、β表面污染检测仪就是这样一种专门用来检测工作台面、地板、人体表面、衣服表面等受污染情况的仪器。国产α、β表面污染检测仪的表面发射率响应、重复性、相对固有误差等参数与国外仪器存在一定差距,但是国外α、β表面污染检测仪鲜有与GNSS、USB等当下的技术结合。经过对国内外现有的便携式α、β表面污染检测仪的设计原理和优劣势的综合分析,本文设计了一款新型便携式α、β表面污染检测仪。仪器整体设计分为硬件和软件两部分。硬件部分主要包括探测器模块、脉冲信号处理模块、MCU及其外部设备模块、电源管理模块四个部分。仪器主探测器由表面镀Zn S(Ag)的塑料闪烁体和光电倍增管组成,可将接收到的α、β射线转换为不同形态的电脉冲信号输出。可外接探测器为γ探测器,可以将γ射线转换为电脉冲信号输出。脉冲信号处理模块主要包括反相积分滤波电路、滞回比较电路和信号整形电路,实现对探测器输出信号的反相放大、甄别、整形处理,然后将信号送入嵌入式MCU做进一步处理。嵌入式MCU选用的是低功耗的STM32L496RET6,外部拓展了SD卡、串口屏、按键、蜂鸣器完成数据存储、人机交互、阈值报警的功能。通过USB接口可以实现固件代码的烧写和与电脑上位机通信,仪器还拓展了蓝牙模块和GNSS模块,实现无线通信和获取精确位置时间。电源管理模块由3A充电电路模块、电量监测模块、DC-DC电平转换模块和高压电源模块组成。软件部分包括嵌入式软件和上位机软件两部分。嵌入式软件采用C语言在IAR平台完成开发,内部移植Free RTOS实时操作系统实现多任务调度,采用Fat FS文件系统进行文件管理。上位机软件采用C#语言在Visual Stdio平台开发,实现数据采集,文件保存等功能。本课题研制的新型便携式α、β表面污染仪经初步测试,表面发射率响应、重复性和相对固有误差均优于国标数据要求,且达到国外同类仪器水平。