个人剂量仪及其管理系统

1、LH-III个人剂量仪及其管理系统 中国辐射防护研究院张文涛13994243235随着国民经济的高速发展，核技术得到广泛应用，在工农业生产及科学试验过程中同位素与射线装置不可避免的辐射以及辐射屏蔽的不完全，对工作人员不可避免地或多或少地会受到一定的辐射影响，由此造成的健康危害程度及其辐射生物效应也受到人们极大的关注，现场个人剂量监测成为必要的设备。目前国际上许多核技术发达的国家和地区针对各国的情况，制定了相应剂量监测管理法规。我国也连续颁布了辐射防护规定、辐射工作人员个人监测管理规定以及国务院33号令等基本标准，提出了个人剂量监测管理的要求和原则。1个人剂量测量与管理系统的组成个人剂量仪含电路USB口电脑接口个人剂量仪含通讯电路系统组成方框图21个人剂量仪按照国家标准GB/T13161-2003和国际电工委员会标准IEC1344和国际放射防护委员会60号报告以及多年来，国内市场客用的现场实际需求、设计制造。设计过程中重点对防潮工艺作了大量工作，有效解决了湿度问题，即工作在高电压小电流状态的电子仪器，如何适用高温高湿的客观环境。使仪器能适应各种恶劣环境，采用了最新的功能强、功耗极低的单片

2、机制作而成。2.1 个人剂量仪组成设置电路电路电路显示电路电源升压电路报警电路高压电路通讯电路贮存电路单片机成形电路探测器22个人剂量仪的设计2.2.1 探测的选择为了使仪器在不降低灵敏度的条件下体积更小，选用了卤素计数管，该计数管被广泛使用多年，技术完全成熟。2.2.2 蓝牙通信与蓝牙技术蓝牙技术（Bluetooth）是一种短距离，低成本的无线连接技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案。蓝牙能使手机、电脑等通讯设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网。2.2.3.个人计量仪中的蓝牙技术工作频段ISM频段 2.4022.480GHz双工方式 全双工 TDD时分双工数据速率 1Mb/s非同步信道速率 非对称连接721/57.6kb/s 对称连接432.6kb/s同步信道速率 64kb/s跳频频率数 79个频点/MHz跳频速率 1600次/s工作模式 PARK/HOLD/SNIFF纠错方式 1/3FEC 2/3FEC ARQ鉴权 采用反应逻辑算术信道加密 采用0位 40位 60位密钥发射距离一般可达10m 增加功率情况下达100m2.2.4 软件设计按键中断测量计数

3、中断数据传输中断系统时钟中断响应外部中断有无是否有外部中断？进入低功耗工作状态系统中断使能剂量仪初始化加电启动2无有响应外部中断是否有外部中断？进入低功耗工作状态系统中断使能剂量仪初始化加电启动3225、能量响应特性：ZYX归到137Cs -X入射，0核素或KVCP平均能量KeVHp（10）mSv/h仪表示值响应241Am59.50.7770.7050.9180653.063.061.00100833.013.351.112001642.622.230.853002503.052.470.81137Cs6621.922.001.0460Co12502.603.111.19226剂量当量率响应特性约定真值仪表示值相对响应4.92Sv/h5.01Sv/h1.0130.930.40.98124.9131.51.051.917mSv/h2.0mSv/h1.046.296.321.0527.6927.140.9876.9380.391.05102.43111.11.08173.10191.91.10203.00194.80.96227角响应特性角响应归一到137Cs -X入射，0137Cs平均能

4、量E=662KeV 绕Z轴角度相对偏差01相对偏差02+75-5 1 +450 -2 +15-1 -1 00 -5 -15-1 4 -451 2 -753 0 228电源负载能力试验为了批量生产仪器，又能保证仪器在测量工作范围内，正常工作，采用模拟固定负载试验法进行试验筛选。229 仪器的抗干扰试验为了验证仪器的抗干扰能力，在仪器测量或通讯时，用手机紧贴仪器测量通讯均不受干扰，将仪器靠近电机或打开手电钻测量和通讯均不受干扰。3 个人剂量管理系统管理系统软件主要用于个人剂量仪监测与管理. 系统框图详见下表。 系统密码设置剂量仪设置用户管理密码修改退出系统关于系统数据恢复数据备份数据曲线显示历史数据查询个人信息注册通讯端口设置系统登陆管理系统设有密码.只有通过系统管理员的身份进行登陆后才拥有对管理系统操作的全部权限；如果以其他身份进行登陆，则登陆的用户只有对管理系统所存储的数据进行浏览的权限。 中心计算机运行系统管理软件,通过红外或蓝牙技术（Bluetooth）不必借助电缆可实现对个人剂量仪的管理控制和数据通信。在获取并储存剂量仪原始数据，形成原始数据库之后，根据相应的标准、规则和要求对数

5、据加以分析、处理，生成新的数据库文件，同时可输出查询图表。a 数据曲线显示管理系统设有数据曲线显示在此界面将显示已注册人员历史测量数据的剂量率曲线 b 历史数据查询管理系统设有历史数据查询在此界面可进行已注册人员的查询、删除，已注册人员基本信息的修改，已注册人员历史测量数据的浏览，整个数据库的清空。 数据种类包括个人状态、职业类别、历史剂量、累积剂量、累积工作时间、最高剂量率及其时间标志等等。数据输出格式可由曲线图、直方图等显示输出。显示方式可根据不同单位的要求进行相应的设计。根据系统分析，可方便地了解工作人员的受照情况，进而对放射性工作人员及其受照剂量进行有效的管理和控制。系统管理软件的另一个主要功能是实施对放射性控制区的人员出入控制和报警控制。管理软件采用Visual BASIC.6.0编制，其操作平台为中文版Windows9X、Win2000、WinXP，所有操作指令采用中文编写。以图标和菜单方式提供功能选择，操作简单，易学易用。4.LH-III型 x 个人剂量报警仪是智能型袖珍仪器。它采用最新的功能较强的单片机技术制作而成。主要用来监测X射线和射线。在测量范围内，可任意设置各种

6、阈值报警值，并发生声光报警及时提醒工作人员注意安全。该仪器内存大，可存贮约一周的数据。仪器主要技术符合国家标准和国际标准，是目前国内同类仪器中功能强、体积小、功耗低的佩带式袖珍仪器。它广泛用于核军工、核潜艇、核电站、工业无损探伤、同位素应用和医院钴治疗、职业病防护、核电站周围居民本底辐射水平监测等领域。 主要特点：数据存贮量大，具有1500小时的数据存贮能力。阈值报警连续可调，具有累积剂量、剂量率、阻塞、超时等阈值报警功能自动记录各种数据、断电或更换电池数据不丢失可显示、累积剂量、剂量率、工作时间、最大剂量率发生时刻及大小、累积剂量阈值、剂量率阈值等参数灵敏度高，对环境本底也有响应体积小、操作简单抗电磁干扰能力强技术指标：(1) 探测器：GM计数管（经补偿）（2）显示：4位LCD可显示累积剂量、剂量率、阈值、最大剂量率及发生时刻、时钟等（3）测量范围：累积剂量当量：Hp（10）0.0 Sv-9999 mSv剂量当量率：Hp（10）0.1 Sv/h-99.99 mSv/h（4）固有误差：10%（2 mSv/h左右）（5）剂量当量率响应：20%（测量范围内）（6）能量响应：30% 50 keV- 1.3MeV（7）测量时间：3600秒1秒 自动切换（8）内存：64K 内存可存贮大约一周的数据，带通信接口（9）报警功能：大于设定的累积剂量或剂量率阈值时有声光报警，并有符号显示阻塞报警，当计数管阻塞时，连续报警不停，并有符号显示报警声音强度在30cm处约80dB（16）欠压指示：电池电压1.30.05V，仪器显示电池欠压符号（17）电源功耗：AAA型1.5V碱性电池一节（5号电池）环境本底下连续使用720小时（18）温度特性：10% -10+50（19）湿度特性：10% 095%RH（+35）（20）外形尺寸：55（宽）75（长）20（厚）(mm)（21）重量：98克

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