【摘 要】
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现如今,人类对核能的开发技术不断进步,对核能的利用也愈加广泛,随之而产生的核污染物也越来越多。因此,研究环境中核污染的探测技术,对保护公众安全和保护环境具有重要意义。本文对核污染物探测技术进行研究,分析核污染源放射出的α粒子在大气环境下的发光机制,设计了基于光电倍增管的核污染源紫外探测系统和基于ICMOS的核污染源紫外成像探测器两套探测系统,并对光子计数算法进行了研究。首先本文设计了基于光电倍增管
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现如今,人类对核能的开发技术不断进步,对核能的利用也愈加广泛,随之而产生的核污染物也越来越多。因此,研究环境中核污染的探测技术,对保护公众安全和保护环境具有重要意义。本文对核污染物探测技术进行研究,分析核污染源放射出的α粒子在大气环境下的发光机制,设计了基于光电倍增管的核污染源紫外探测系统和基于ICMOS的核污染源紫外成像探测器两套探测系统,并对光子计数算法进行了研究。首先本文设计了基于光电倍增管的核污染源紫外探测系统,针对α粒子在大气环境中的发光光谱范围进行了前端光电探测器选型,研发了配套的后端光子计数器硬件电路,包括了转换放大电路、甄别电路和计数显示电路。并且进行了系统软件设计,实现了光子计数器的计数和输出显示功能,再通过实验对后端光子计数器进行调试;其次设计了基于ICMOS的核污染源紫外成像探测器,完成了前端光电探测部分的器件选型和ICMOS的组装,并且选用了课题组已有的后端硬件平台完成整体探测器的搭建。改进了直方图均衡化算法,对图像进行了增强,改善了图像的质量;接着,为了对ICMOS紫外成像探测器所探测到的信号进行量化分析,设计了光子计数算法对采样图像进行计数分析;最后,对两套系统分别进行探测实验,选用的核辐射标准源为232Th。对基于光电倍增管的核污染源紫外探测系统的实验结果数据进行处理,得出该系统的信噪比达到了3.017。并且基于ICMOS的核污染源紫外成像探测器能够采集到核污染源的图像,在软件上实现了光子计数功能。
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