1、隨著核技術與輻射技術的迅速發(fā)展，民用非核動力中子技術在各個領域已經得到了廣泛的應用，如中子測井、中子誘發(fā)測井、中子照相、中子治癌、中子活化分析等，在給社會帶來巨大利益的同時，也時常發(fā)生涉及人員損傷的放射事故。 當人體受到中子輻照后，不同能量的中子同人體組織中的元素發(fā)生相互作用，所產生的具有一定能量的次級帶電粒子能夠引起電離和激發(fā)，從而使肌體受到損傷，可引起較γ射線更為嚴重的骨髓造血抑制、出血、感染及免疫功能低下等病癥，并易導致早

2、期死亡，后果相當嚴重。本論文旨在集成先進的核探測、電路設計、信號采集與信息處理等技術，研制開發(fā)出便攜式高精度的血液中子輻照劑量檢測儀，能夠快速、準確測量人體受到中子輻照的劑量，為醫(yī)學臨床提供診斷及救治的依據。 中子探測一般借助于中子和靶核相互作用所產生的帶電粒子實現，部分核素被中子照射后俘獲中子而變成放射性核素，測定其放射性活度便可以求得輻照中子劑量。在核事故或中子輻射事故中,中子受照劑量的估算比較困難，當人體受到中子輻照以后，

3、體內元素會發(fā)生活化反應，產物具有一定的放射性，通過定性定量的測量該產物放射性可以推斷人體受到中子輻照的劑量。目前通過測量人體血液中的鈉(23Na)俘獲中子后產生的放射性核素24Na的活度是估算中子照射劑量的主要方法。本儀器根據γ射線的探測原理，對受中子輻照的患者血液中24Na衰變產生的γ射線進行定性、定量測量，根據測得的γ射線活度推算患者受到中子輻照劑量。 儀器選用NaI(Tl)探測器，探測器中含有前置放大器和高壓模塊，采用低本

4、底裝置屏蔽。硬件設計以嵌入式單片機為控制平臺，主要由信號獲取模塊和主控模塊兩部分構成。信號獲取模塊將前置放大器輸出的弱信號進行放大，通過整形濾波，然后經過脈沖峰值捕捉與保持，輸入到主控模塊。在主控模塊中，利用微控制器本身自帶的高速ADC將模擬電壓脈沖信號轉換成數字信號并存儲，微控制器可以對數據進行分析，實現多道脈沖幅度分析器功能，并將結果在LCD上以譜線的形式顯示或者通過USB接口把數據上傳給PC機。軟件設計包括信號獲取模塊軟件和主控模

5、塊軟件兩部分，信號獲取模塊軟件主要完成測量時間的定時，中斷內獲取數據并形成譜線，保存數據在本地存儲區(qū)、通過串口通信軟件將數據傳輸到主控模塊等。主控模塊軟件用于實現人機交互，主要包括菜單部分、譜線顯示部分、參數設置窗口以及對信號獲取模塊的控制，包括通過串口通信傳輸當前譜線、進行啟動、停止測量和設置測量時間等控制。 通過系統的軟硬件開發(fā)，基本實現了對受中子輻照的血液中24Na活度的測定，從而根據24Na活度推算中子輻照劑量。此外該儀