Програмне забезпечення мобільного спектрометра з CZT-детектором

Анотація

Основу технологій складає напівпровідниковий CdZnTe-портативний (практично розміром з мобільній телефон) спектрометр гамма-випромінювання з високою роздільною здатністю, який забезпечує високу ефективність експрес-ідентифікації радіонуклідів та оцінки дози випромінювання від низьких до помірних високих рівнів. CdZnTe спектрометргамма-випромінювання - це високоефективний пристрій, заснований на CdZnTe напівпровідниковому детекторі, якій працює при кімнатній температурі з дуже малим енергоспоживанням, цифровому багатоканальному аналізаторі та мікрокомп'ютері. CdZnTe-портативний спектрометр – самодостатній пристрій і складається з трьох модулів - детекторного модуля, багатоканального аналізатора та мікрокомп'ютера. Модуль детектора містить високоякісний детектор CdZnTe, попередній підсилювач і джерело живлення високої напруги детектора. Є детекторні модулі з різними об’ємами CZT детектора від 5 мм3 до 1600 мм3 . Можливо використання багатодетекторної системи. Модуль аналізатора містить підсилювач, цифровий процесор сигналів, джерело живлення низької напруги та комп'ютерний інтерфейс. Програмне забезпечення мікрокомп'ютера взаємодіє з багатоканальним аналізатором, аналізує гамма-спектри та забезпечує накопичення часових профілів дози гамма-випромінювання, зв'язок з іншими інформаційними системами. Спектрометричні вимірювання в реальному часі дозволяють використовувати технології «електронної колімації» для побудови карти радіаційного забруднення та локалізації ДІВ, з подальшою паспортизацією виявлених джерел, створення дієвої системи радіаційного контролю з функціями паспортизації ДІВ. Відповідне програмне забезпечення дозволяє вирішити наступні завдання – побудова тривимірної карти полів іонізуючого випромінювання різної міри просторової деталізації з врахуванням енергії випромінювання, локалізація і паспортизація джерел гамма-випромінювання. Основою спеціального лабораторного комплекту є мікроспектрометри μSPEC. Для управління роботою спектрометрів, збору і аналізу даних використовується одноплатний комп'ютер LattePanda. LattePanda – A Windows 10 Computer with integrated Arduino. Наявність вбудованого Arduino дозволяє реалізувати управління переміщенням джерела під час лабораторного експерименту. Розглянуто як традиційні завдання проведення калібрування і градирування спектрометрів, в тому числі і для різних геометрій джерел, обробки виміряних спектрів з використанням стандартних програм, розрахунку активності джерел, так і завдання створення програми обробки спектрів і програми управління спектрометром. Наведені значення мінімальної детектируемой активності.