延迟符合法氡同位素分辨实验装置的研制

论文摘要

近几十年来,氡及其子体的探测技术有了相当迅速的发展,国内外都取得了显著的成就。其中测量222Rn和220Rn的常用方法较多而且较为成熟。相比之下,219Rn的测量方式不仅少,而且测量难度也大。我国海洋近海研究最近十分热门,目前的热点和发展趋势是利用Ra的同位素作为示踪剂,来示踪沿岸地下水对河口及近岸水质的影响。如果测量镭同位素(223Ra、224Ra、226Ra)困难,可考虑测其子体Rn同位素的浓度,从而实现对Ra同位素进行间接测量的目的。同时延迟符合法测Rn同位素,也能对空气中低浓度氡的测量提供借鉴作用。本论文首先阐述了延迟符合法氡同位素分辨实验装置的研究目的,意义。进而分析和讨论了延迟符合法电路的工作原理和工作过程。在此基础上,设计以单片机为数据处理核心的219Rn/220Rn/222Rn的分辨实验装置,包括脉冲信号放大电路,信号甄别整形电路,延迟符合展宽电路,并实现延迟符合脉冲信号计数电路。其中采用精密定时器LM322用于对219Rn、220Rn、222Rn这三种同位素进行延迟符合,并且该系统能对符合的脉冲进行计数、数据处理、液晶显示,同时还提供了键盘接口、与微机的串口通信等功能。最后,对实验装置进行功能模拟实验,并在实验室完成了部分氡数据测量的对比实验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究意义
• 1.3 研究现状
• 1.4 研究内容
• 第二章 符合测量原理和理论依据
• 2.1 符合法的基本概念
• 2.2 延迟符合测氡同位素原理
• 2.3 延迟符合法氡同位素分辨实验装置的方案设计
• 2.3.1 单片微机系统
• 2.3.2 接口方式和标准
• 2.3.3 数据处理软件
• 第三章 延迟符合法测氡同位素分辨实验装置硬件设计
• 3.1 脉冲线性主放大器
• 3.2 甄别电路和整形电路
• 3.3 多道脉冲延迟符合单元电路
• 3.4 单片微机系统电路设计
• 3.4.1 可编程计数器的接口电路
• 3.4.2 键盘接口电路
• 3.4.3 LCD 接口电路
• 3.4.4 串行接口电路
• 3.4.5 装置的电源电路
• 第四章 延迟符合法氡同位素分辨系统软件设计
• 4.1 编程语言的选择
• 4.1.1 汇编语言的特点
• 4.2 延迟符合法氡同位素分辨系统有关的软件设计
• 4.2.1 单片机对外围器件的调度
• 4.2.2 主程序以及功能子程序设计
• 4.2.2.1 汇编主程序设计
• 4.2.2.2 键盘扫描程序设计
• 4.2.2.3 开始键子程序设计
• 4.2.2.4 结束键子程序设计
• 4.2.2.5 计数器8253 的读数程序
• 4.2.2.6 定时中断程序
• 4.2.2.7 计数处理程序
• 第五章 测量与调试
• 5.1 实验条件与器材
• 5.2 设计与制版
• 5.3 调试
• 5.4 测量数据与记录
• 5.5 数据处理
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的硕士论文
• 附录1
• 附录2
• 致谢