簡述放射性全身輻射檢測門禁報警系統(tǒng)

陳超軍 吳炎

摘 要 放射性物質(zhì)會釋放出射線，這些射線對正常的人體與環(huán)境都是有害的，但是這些射線又是看不見、摸不著的存在，所以為了能夠更好地保護(hù)從事放射性物質(zhì)的工作人員安全，怎樣能夠?qū)θ梭w進(jìn)行檢測并能夠定性、定量地對其進(jìn)行分析、警報，實時地將輻射劑量水平值給出，將出現(xiàn)污染的部位指出，是需要不斷進(jìn)行研究的課題。本文主要針對放射性全身輻射檢測門禁報警系統(tǒng)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 輻射;全身檢測;門禁報警系統(tǒng)

前言

碘125放射同位素是軌道電子俘獲衰變的核素，其半衰期為60.14天，自身能夠釋放出的射線能量僅僅只有0.03548MeV，因為其釋放出的能量比較低，所以在人體進(jìn)行使用時對輻射的屏蔽作用效果也是比較明顯的。如果人體的左側(cè)胳膊被污染，那么在右側(cè)的胳膊上也是檢測不到的。在某醫(yī)藥公司生產(chǎn)車間，專門的使用碘125作為該產(chǎn)品的放射性同位素生產(chǎn)原料，當(dāng)員工離開車間時可以對其身體是否污染或攜帶放射性物質(zhì)進(jìn)行判斷。

1探頭設(shè)計

1.1 探頭布置要求

在對門禁系統(tǒng)進(jìn)行探頭布置時，要在系統(tǒng)通道門的四周布置探頭，也就是從頂部。左臂、右臂、左腿、右腿以及左右鍵方向，都需要對探測器進(jìn)行布置，從而實現(xiàn)從各個角度對微弱放射性輻射劑量率的測量。

1.2 探測器性能與選型

針對碘125工作的場所來講，怎樣在常見的輻射探測體中進(jìn)行選型，是需要對其進(jìn)行分析與比較的，最終選擇出最為合理、使用的探測體，在進(jìn)行選擇時需要從以下五個方面進(jìn)行考慮：

（1）能量相應(yīng)：選擇的探測器能夠滿足碘125的0.03548MeV的射線所需要的能量響應(yīng)。

（2）劑量響應(yīng)線性：線性與真實性之間能夠靠得越近越好。

（3）相應(yīng)時間：要保障相應(yīng)需要的時間越短越好，最好能夠?qū)⑵淇刂圃?.5s之內(nèi)為最佳。

（4）靈敏度：因為需要對微量的反射性元素進(jìn)行檢測，所以當(dāng)探測體的體積比較大時，同一輻射值相對應(yīng)的CPS計數(shù)率就會越大，相應(yīng)的也會提升靈敏度。

（5）整體儀器的安裝環(huán)境：在該車間的生產(chǎn)環(huán)境中對于儀器的功耗來講并沒有什么要求，安裝方式只需要適合固定式安裝即可[1]。

2輻射監(jiān)測處理部分

當(dāng)所有的型號采集器脈沖全部收集齊全之后，就可以將計數(shù)器芯片送入其中，然后將單片機(jī)計數(shù)放入。單片機(jī)的使用為的就是實現(xiàn)對外圍設(shè)備的輔助，可以搭建起輻射檢測系統(tǒng)。

2.1 檢測與提示

（1）紅外監(jiān)測

在距離通道門的3M之處安裝上遠(yuǎn)程紅外裝置，可以感應(yīng)到檢測對象的到來，在本底數(shù)據(jù)的支撐之上實現(xiàn)對模式的更新從而更好地進(jìn)入到預(yù)備測量的模式中。將遠(yuǎn)程紅外裝置安置在檢測門的底端腳印標(biāo)識，以及通道門的頂端與側(cè)端，能夠?qū)z測者的位置進(jìn)行規(guī)劃，從而保障檢測的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確有效。

（2）語音播報與聲光指示

在檢測系統(tǒng)中配備真人語音芯片，能夠?qū)崒崟r的對數(shù)據(jù)進(jìn)行播報。指示檢測者按照操作進(jìn)行。在監(jiān)測的過程中紅黃綠三色指示燈均表示為正常、測量以及報警和故障等狀態(tài)，當(dāng)檢測結(jié)束之后可以及時將監(jiān)測的狀態(tài)進(jìn)行通報。

2.2 數(shù)據(jù)處理

處理器可以實時的對計量數(shù)據(jù)進(jìn)行更新與處理，并且將處理好的數(shù)據(jù)單向的傳輸給控制器?？刂破鲃t是根據(jù)7個部位的計量數(shù)據(jù)，以及本底數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，采取動態(tài)閾值模式的使用，能夠?qū)崿F(xiàn)對污染級別的判斷，以及檢測者受到污染的身體部位，能夠及時地給出門禁信號，有效的禁止劑量超閾值者從檢測門離開。

（1）動態(tài)閾值模式

在對動態(tài)閾值模式進(jìn)行使用時，在沒有檢測對象時就會對環(huán)境的本底數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷更新，保障環(huán)境的本底數(shù)據(jù)可以更加貼近于真實環(huán)境，有效避免因為出現(xiàn)緯度差異、氣候差異以及天氣原因等多種外界因素帶來的干擾，對于滿足周圍環(huán)境本底±3的本底數(shù)據(jù)，就將其計入新的環(huán)境本底緩沖區(qū)，動態(tài)的閾值可以保持著上下的浮動，相對于固定的閾值來講進(jìn)行判斷更加具有科學(xué)性。

（2）參數(shù)配置與數(shù)據(jù)傳輸

對于參數(shù)進(jìn)行的配置主要都存儲在控制器中，而處理器在對485通信模式向控制器上進(jìn)行內(nèi)部的闡述與計量數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時，控制器是可以通過命令協(xié)議來實現(xiàn)對處理器的參數(shù)配置進(jìn)行修改的。

2.3 探頭電路設(shè)計

對于脈沖丙來講，沒有高于上道的閾值也沒有高于下道的閾值，所以就不會出現(xiàn)觸發(fā)信號。對于脈沖乙而言，與其對應(yīng)的脈沖閾值，是正好高于下道的閾值又低于上道的閾值，在精準(zhǔn)定向卡位的作用下，能夠準(zhǔn)確實現(xiàn)對碘125能量的探測，將其他存在的干擾信號直接屏蔽，很大程度上提升了射線檢測的效率與精準(zhǔn)性[2]。

3控制部分及遠(yuǎn)程電腦控制

3.1 輻射控制器

控制器其實就是對處理器進(jìn)行的一種延伸與擴(kuò)展，并且為其配置有專門的屏幕液晶進(jìn)行顯示，可以使用鍵盤進(jìn)行輸入，其中還有加載高分貝的報警燈，可以進(jìn)行及時的警報提示，通過網(wǎng)口可以將數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程的傳輸?shù)诫娔X中?？刂破鲃t是接受處理器傳輸過來的通信信號，而后再通過網(wǎng)口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_的服務(wù)電腦中。

3.2 遠(yuǎn)程電腦控制

遠(yuǎn)程的電腦控制則是對控制器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的一種延伸，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程后方的操作與監(jiān)控。先將相關(guān)的IP參數(shù)配置好之后，控制器就可以實現(xiàn)向遠(yuǎn)程電腦進(jìn)行實時的各部位計量數(shù)據(jù)的傳輸，在遠(yuǎn)程端電腦可以實現(xiàn)對各種參數(shù)的修改，在必要的時候可以實現(xiàn)軟重啟控制器，從而有效地實現(xiàn)對放射性全身輻射檢測門禁報警系統(tǒng)的研究與使用[3]。

4結(jié)束語

針對傳統(tǒng)的儀器存在現(xiàn)狀，主要有精度低、靈敏度低等問題的存在，在對其進(jìn)行改進(jìn)之后可以實現(xiàn)大面積的塑閃探測體，其具備比較快的反響速度、極低的噪聲以及高靈敏度等眾多的優(yōu)勢所在。使用反符合電路，能夠精準(zhǔn)地對兩道閾值進(jìn)行界定，阻止其他的能量射線通過，能夠有效降低本地數(shù)據(jù)，提升檢測精準(zhǔn)性。使用了控制器與后臺遠(yuǎn)程電腦控制，能夠為以后系統(tǒng)的升級使用提供更多的空間，并且使用標(biāo)準(zhǔn)源實現(xiàn)對所研制儀器的測試開展，保障儀器的測量結(jié)果具有一定的準(zhǔn)確性，且運行的性能優(yōu)良。

參考文獻(xiàn)

[1] 祝宣淋，秦璇，黃仕葵，等.醫(yī)用放射性同位素運輸貨包輻射水平自動檢測系統(tǒng)設(shè)計[J].電子制作，2019（18）：7-8.

[2] 徐鵬程.放射性全身輻射檢測門禁報警系統(tǒng)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（11）：186-187.

[3] 張君寶，任家富，陶永莉，等.通道式輻射檢測系統(tǒng)的設(shè)計[J].中國集成電路，2014，23（12）：67-69，76.