基于Android的便携式γ能谱仪测量分析软件开发

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γ能谱测量应用于核事故辐射检测、环境辐射检测、核医学、地质找矿等领域。其测量分析软件的主要功能为γ能谱的测量与分析处理,通过计算可以得出γ射线的能量信息以及相应放射性核素的活度与待积有效剂量。传统的γ能谱仪由数字化探头和主机组成,而主机主要是嵌入在相应的操作系统中,目前的γ能谱仪测量分析软件主要是嵌入在Windows、WinCE、Symbian操作系统中,尤其是在选用Windows操作系统的时候,其功耗较高、集成程度差,而且需要通过USB串口通讯电缆与探头进行数据交换,具有连线复杂、故障率较高、数据处理速度较慢等缺点。本文主要针对γ能谱仪的小型化、智能化发展趋势,设计研发了基于Android的γ能谱测量软件。软件的应用平台为Android操作系统,以Java语言为编程语言,以Eclipse为开发环境。整个软件界面大方美观,可操作性强,所有功能采用触屏式。软件采用蓝牙无线通信传输能谱数据,通过多线程控制谱数据的采集与能谱曲线的绘制。由于测量过程中统计涨落的存在,真正的谱峰很容易被淹没,于是软件设计了几种谱光滑算法,既保留了谱峰的特征信息,又能准确找到峰位的位置,并且确定出峰的边界。寻峰在γ能谱分析中十分重要,寻峰的结果直接影响着能量分辨率大小和峰面积的计算,文中对比了几种寻峰算法,最终选用了导数法寻峰。软件使用了关系型数据库(SQLite)管理文件,通过建立一系列的数据库表格,将核素信息、能量刻度系数、效率刻度系数、自诊断信息井然有序地保存起来。本文开发的基于Android的便携式γ能谱仪测量分析软件,具有如下特点:1.经过实际测试,能实现γ能谱分析软件的所有基本功能,包括对γ谱的光滑、寻峰、计算峰面积、核素识别、能量刻度、效率刻度;2. γ能谱测量采用蓝牙无线通信,相比于普通的USB串口通信,蓝牙通信具有更低的功耗、更稳定的通信速度,同时也能让γ能谱仪显得更便携灵活;3. Android系统是目前的主流智能设备之一,有着极大的用户量,再结合前端γ能谱仪与之配套,从某种意义上讲也能有利于谱仪的推广与普及;4.研发设计了γ能谱仪的远程自诊断功能,可为远程仪器故障诊断和维修提供支撑。
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