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基于嵌入式EPICS的中子监测仪研制

朱文超 林汉尚 周泽然 蒋诗平

朱文超, 林汉尚, 周泽然, 等. 基于嵌入式EPICS的中子监测仪研制[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 026001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200168
引用本文: 朱文超, 林汉尚, 周泽然, 等. 基于嵌入式EPICS的中子监测仪研制[J]. 强激光与粒子束, 2021, 33: 026001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200168
Zhu Wenchao, Lin Hanshang, Zhou Zeran, et al. Development of a neutron monitor based on embedded EPICS[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 026001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200168
Citation: Zhu Wenchao, Lin Hanshang, Zhou Zeran, et al. Development of a neutron monitor based on embedded EPICS[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2021, 33: 026001. doi: 10.11884/HPLPB202133.200168

基于嵌入式EPICS的中子监测仪研制

doi: 10.11884/HPLPB202133.200168
基金项目: 国家自然科学基金面上项目(11675170)
详细信息
    作者简介:

    朱文超(1994—),男,硕士,从事辐射探测和核电子学相关研究;zhuwench@mail.ustc.edu.cn

    通讯作者:

    蒋诗平(1963—),男,副研究员,从事辐射探测和 X 射线成像相关研究;spjiang@ustc.edu.cn

  • 中图分类号: TL816

Development of a neutron monitor based on embedded EPICS

  • 摘要: 针对合肥光源(HLS-Ⅱ)辐射防护与安全需求,且合肥光源的控制系统是基于EPICS架构,为减少辐射监测系统中间的环节,提高合肥光源人身安全联锁可靠性,研制了基于嵌入式EPICS控制系统的中子监测仪。中子监测仪的关键部件-探测器选用BF3针对合肥光源(HLS-Ⅱ)辐射防护与安全需求,研制了基于嵌入式EPICS的中子监测仪,用于场所与环境辐射场中子的监测。合肥光源的控制系统是基于EPICS架构,为减少辐射监测系统中间的环节,提高合肥光源人身安全联锁可靠性,研制了基于嵌入式EPICS控制系统的中子监测仪。中子监测仪的关键部件-探测器选用BF3正比计数管,通过对正比计数管产生的微弱电信号加2 kV的正高压偏置,交流耦合介入前置放大器放大,后输出固定宽度的脉冲信号。信号由CORTEX-M3电路计数,后经CORTEX-A8电路处理后将数据发布到局域网。利用镅铍中子源和合肥光源现场辐射环境对所研制的监测仪性能进行了初步测试,结果表明,该监测仪达到设计要求,可用于中子监测。
  • 图  1  中子监测仪组成

    Figure  1.  Neutron monitor composition

    图  2  EPICS架构

    Figure  2.  EPICS architecture

    图  3  前置放大电路框图

    Figure  3.  Preamplifier circuit

    图  4  信号源仿真

    Figure  4.  Signal source simulation

    图  5  监测仪框图

    Figure  5.  Block diagram of the neutron monitor

    图  6  嵌入式EPICS架构

    Figure  6.  Embedded EPICS architecture

    图  7  IOC设计流程

    Figure  7.  IOC design process

    图  8  探测器与上位机显示界面

    Figure  8.  Detector and OPI

    图  9  性能测试实验

    Figure  9.  Performance testing

    图  10  应用场所的测试

    Figure  10.  Testing of application site

    表  1  数据类型

    Table  1.   Data type

    No.parameter nameattributebit width/bitdata typeunit
    A1 counting rate read-only 40 float cps
    A2 absorbed dose rate read-only 40 float μGy/h
    A3 dose equivalent rate read-only 40 float μSv/h
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-16
  • 修回日期:  2020-08-10
  • 刊出日期:  2021-01-07

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