BG3700車載移動式核輻射搜尋系統(tǒng)

l 系統(tǒng)簡介

BG3700車載移動式核輻射搜尋系統(tǒng)是一套配置2組大體積高靈敏度伽馬探測器的放射性自動監(jiān)測與搜尋系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用車載移動或固定的方式對系統(tǒng)周圍的環(huán)境進(jìn)行放射性監(jiān)測與核輻射搜尋，在系統(tǒng)的監(jiān)控平臺中實(shí)時顯示該車載系統(tǒng)的移動速度、位置信息、伽馬計數(shù)率、伽馬劑量率、核輻射報警狀態(tài)，在系統(tǒng)監(jiān)控數(shù)據(jù)管理軟件中實(shí)時保存運(yùn)動軌跡、監(jiān)測數(shù)據(jù)、報警狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息。

BG3700型車載移動式核輻射搜尋系統(tǒng)具有放射源位置方向判斷、放射性核素識別和劑量率軌跡圖查詢功能，通過觀察系統(tǒng)監(jiān)控視圖中是左探頭還是右探頭發(fā)出的報警，就能夠判斷放射性位置方向是在監(jiān)測車輛左側(cè)還是右側(cè)，進(jìn)而移動車輛并觀察伽馬計數(shù)率和劑量率變化程度對放射性位置進(jìn)行鎖定；待鎖定放射源區(qū)域之后，執(zhí)行放射源核素識別功能，完成對未知放射性物質(zhì)核素的識別；完成一次核輻射搜尋檢測工作后，使用軌跡回放功能可在監(jiān)控視圖中顯示劑量率軌跡圖，能夠清晰地查找出環(huán)境核輻射劑量率異常區(qū)域。

l 系統(tǒng)組成

BG3700型車載移動式核輻射搜尋系統(tǒng)由車載輻射搜尋系統(tǒng)、無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理與監(jiān)控系統(tǒng)組成，主要包括車載核輻射搜尋設(shè)備、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件、系統(tǒng)監(jiān)控平臺軟件、監(jiān)測筆記本電腦、監(jiān)測車輛、4G路由器和UPS電源。圖1為車載核輻射搜尋設(shè)備的2組伽馬探測器裝置（左探頭和右探頭），其組成結(jié)構(gòu)基本一致。

每組車載核輻射搜尋設(shè)備主要包括NaI(Tl)探測器、核信號處理電路、數(shù)字多道分析器、ARM核心處理器、電源控制管理等輔助電路、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、GPS天線、蜂鳴器、啟動開關(guān)等

l 工作原理

自然環(huán)境中存在來自宇宙射線和大地輻射，因此，當(dāng)車載移動式核輻射搜尋系統(tǒng)周邊環(huán)境中無任何放射性物質(zhì)存在時，車載系統(tǒng)也會顯示一定量的環(huán)境本底伽馬計數(shù)率和劑量率。由于不同地方的宇宙射線和大地輻射的強(qiáng)度不同，車載系統(tǒng)用于核輻射報警所參考的環(huán)境本底值也始終會保持一個動態(tài)調(diào)控的穩(wěn)定過程，以便于降低誤報率以及提高核輻射搜尋靈敏度。

伽馬(γ)射線入射NaI(Tl)閃爍晶體內(nèi)部之后會發(fā)生能量沉積作用產(chǎn)生次級電子，這些電子使閃爍晶體發(fā)生電離和激發(fā)作用，閃爍晶體分子在退激的過程中產(chǎn)生大量的光子。閃爍晶體內(nèi)部產(chǎn)生的光子能夠集中射入探測器后端光電倍增管的入射光窗口，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)生成光電子，這些光電子在倍增之后會輸出一個微弱的電信號，再經(jīng)過前置放大電路和放大電路的逐級放大，較后經(jīng)過基線恢復(fù)電路之后被數(shù)字多道分析器處理并記錄。

NaI(Tl)探測器能量與劑量率刻度之后，再被NaI(Tl)探測器探測的伽馬射線經(jīng)由數(shù)字多道分析器可得出伽馬計數(shù)率和劑量率值。當(dāng)發(fā)生核輻射報警時，可對未知放射性物質(zhì)做核素識別，操作步驟依次為：關(guān)閉報警音、開始識別。其中核素識別算法主要包括能譜數(shù)據(jù)的平滑、尋峰、核素匹配、核素識別等幾個主要環(huán)節(jié)。

無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)為車載輻射搜尋系統(tǒng)和數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信服務(wù)。使用網(wǎng)線將車載核輻射搜尋設(shè)備的主、從機(jī)分別與無線數(shù)據(jù)終端（4G路由器）連接，給無線數(shù)據(jù)終端插入物聯(lián)網(wǎng)卡或接入局域wifi后實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)功能。車載核輻射搜尋設(shè)備的從機(jī)與主機(jī)通信（從機(jī)監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)中），主機(jī)經(jīng)由無線數(shù)據(jù)終端與監(jiān)測筆記本電腦通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理軟件和監(jiān)控平臺軟件的正常工作。

l 技術(shù)特點(diǎn)

1）伽馬劑量率測量范圍：0.1μSv/h~200μSv/h；

2）伽馬能量響應(yīng)范圍：20KeV~3MeV；

3）伽馬探測器：高靈敏NaI(Tl)探測器，有效靈敏體積2L；

4）探測器能量分辨率：≤8%（Cs-137，662KeV）；

5）數(shù)字多道分析器：1024道；

6）具有左右探頭各自測量伽馬計數(shù)率和劑量率的功能；

7）具有左右探頭各自無源穩(wěn)譜、核素識別的功能；

8）具有左右探頭各自伽馬劑量率報警的功能；

9）具有聲光報警功能，報警閾值可調(diào)；

10）具有放射污染源方向判斷的功能；

11）具有GPS定位功能，實(shí)時顯示監(jiān)測車輛的地理位置；

12）內(nèi)置核素庫：特殊核材料、醫(yī)用核素、天然核素、工業(yè)核素；

13）配置中文數(shù)據(jù)管理軟件，提供實(shí)時狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示、參數(shù)設(shè)置、核素庫配置、軌跡回放、報警處理、數(shù)據(jù)圖標(biāo)和日志查詢等功能；

14）工作溫度：-20℃~55℃；相對濕度：≤93%RH，無凝露。

l 系統(tǒng)安裝

車載核輻射搜尋設(shè)備在監(jiān)測車輛中安裝時，要求搜尋設(shè)備的主機(jī)固定在車輛左側(cè)，保證主機(jī)的核輻射探測面正對車輛外側(cè)（左側(cè)），主機(jī)對應(yīng)于監(jiān)控軟件狀態(tài)欄的“左探頭”；相應(yīng)地，搜尋設(shè)備的從機(jī)固定在車輛右側(cè)，保證從機(jī)的核輻射探測面正對車輛外側(cè)（右側(cè)），從機(jī)對應(yīng)于監(jiān)控軟件狀態(tài)欄的“右探頭”。注意，GPS天線只裝在主機(jī)上，保證GPS天線要固定在車外且有信號。

供電連接：車載核輻射搜尋設(shè)備的外部供電輸入接口為220V交流電。