基于Android系统的X射线荧光光谱测量软件开发

针对手持式X射线荧光仪对测量软件的需要,以及Android系统的突出优点,开发了基于Android系统的X射线荧光光谱测量软件。该软件实现了:Android系统手机和手持式X射线荧光仪之间通过蓝牙通信;可视化的谱文件浏览和管理;基于首选项框架的参数设置;触控式人机交互;谱数据处理等功能。该软件能够满足手持式X荧光仪的常见操作与工作需求。     

A nuclear spectrum generator for semiconductor X-ray detectors

A nuclear spectrum generator for semiconductor X-ray detectors is designed in this paper. It outputs step ramp signals with random distribution in amplitude and time according to specified reference spectrum. The signals are similar to the signals from an actual semiconductor X-ray detector, and can be use to check spec- trum response characteristics of an X-ray fluorometer. This helps improving energy resolution of the X-ray fluorometer. The spectrum generator outputs step ramp signals satisfying the probability density distribution function of any given reference spectrum in amplitude through sampling on the basis of 32-bit randomizer. The system splits 1024 interval segmentation of the time that the step ramp signals appear, and calculates the ap- pearance probability of step ramp signals in different intervals and the average time between the time intervals, by random sampling. The step ramp signals can meet the rule of exponential distribution in time. Test results of the spectrum generator show that the system noise is less than 2.43 mV, the output step ramp signals meet the Poisson distribution in counting rate and the probability density distribution function of the reference spectrum in amplitude. The counting rate of the output step ramp signals can be adjusted. It meets the rule of the output signals from semiconductor X-ray detectors, such as Si-pin detector and silicon drift detector.     

波长色散X射线荧光法测定茶叶中微量元素

主要研究了波长色散X射线荧光(Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence,WDXRF)法在测定茶叶中的微量元素的应用。采用WDXRF方法可以对茶叶中微量元素的含量进行快速、无损和精确的分析,且一次可以分析20多种元素的含量。采用硼酸垫底压片制样,制成试样样片,用X射线荧光光谱仪测定试样样片中的元素含量。该方法简便、快捷且准确。实验统计结果显示,相对标准偏差最大Pb元素为0.43%,测量精密度非常好。采用WDXRF方法测定茶叶中微量元素含量,使用SPSS软件中的聚类分析,将茶叶进行分类,对于判断茶叶的归属地和种类提供了科学和客观的技术依据。     

江苏省城市放废库辐射环境监测水平研究北大核心CSCD

随着核技术在各领域的广泛应用,辐射环境的安全受到越来越多的重视。以江苏省城市放废库为研究对象,从2015年起连续对放废库进行辐射环境监测6年。对放废库周围的γ辐射空气吸收剂量率,水源水中总α、总β以及土壤中放射性核素进行了监测,并对辐射监测结果进行了分析。研究结果表明γ辐射空气吸收剂量率敏感点范围为59.0~96.5 nGy/h,源库四周范围为81.92~103.32 nGy/h;水源的总α和总β范围分别为0.90×10^(-2)~5.87×10^(-2)Bq/L和3.00×10^(-2)~16.00×10^(-2)Bq/L。γ辐射空气吸收剂量率的变化主要与源库的距离和废源的管理有关;水体中放射性水平变化主要与年降水量有关;土壤中核素的变化主要与放射性气溶胶有关。所有变化均在本底范围内涨落,对环境几乎没有影响,可以确保辐射环境安全。     

电子负载仪的设计

以增强AVR RISC结构的ATmega16控制器为核心,设计并制作了直流电子负载仪。系统通过斜波发生器产生的锯齿波和电流采样信号与控制信号的误差信号作比较产生约20 kHz的PWM波控制MOSFET管工作,然后经过误差放大器的PI调节构成闭环负反馈控制环路,实现恒流。恒阻和恒压模式通过软件实时调节流过MOS管电路的电流实现。实测数据显示,系统恒流模式下精度在1%以内,恒阻与恒功率模式下精度在3%以内。     

手持式X荧光仪电源系统的设计

手持式X荧光仪所获取谱线的能量分辨率除了决定于荧光脉冲信号处理电路、数字成形滤波算法等,更重要的取决于整套仪器电源系统的合理设计。论文提出一种采用罗耶谐振升压方式给SI-PIN半导体探测器提供+170 V偏置电压的高压电源供电设计方案,避免传统采用PWM波控制变压器升压方式纹波大、效率低的缺陷;同时系统采用电制冷片的温度反馈信号控制供电电源MOS管的导通程度,从而实现对电制冷片温度的控制。实际测试显示该供电方案的高压输出纹波低于10 mV,功耗比传统设计方案低了9.1%,系统同时具有功耗低、纹波小、稳定好等特点,满足手持式X荧光仪野外工作的需要。