[发明专利]基于Time-to-Count方法的伽马剂量计及监测方法

权利要求书

1.一种基于Time-to-Count方法的伽马剂量计，其特征在于，包括低压电源、高压电源、高压脉冲电路、高量程GM计数管、低量程GM计数管、阳极负载、阴极负载、信号调理电路、量程切换电路、单片机工作系统、通讯模块以及上位机；单片机工作系统由时间测量模块、数据处理模块、高压控制模块、量程判断及控制模块组成；低压电源用于给伽马剂量计提供工作电压，连接至伽马剂量计中需要供电的芯片和模块；高压电源用于给高压脉冲电路提供直流高压，连接至高压脉冲电路；高压脉冲电路用于给高量程GM计数管和低量程GM计数管提供脉冲高压，高压脉冲电路的输入端连接至单片机工作系统中的高压控制模块，高压脉冲电路的输出端连接至阳极负载；高量程GM计数管和低量程GM计数管用于检测环境中的伽马射线，两个GM计数管的阳极连接至阳极负载，两个GM计数管的阴极连接至阴极负载；信号调理电路包括高量程GM计数管信号调理电路和低量程GM计数管信号调理电路，两个信号调理电路分别将各自的GM计数管产生的电流脉冲信号转化为规则的电压脉冲信号，其输入端分别连接至各自的GM计数管的阴极，输出端连接至单片机工作系统中的时间测量模块；量程切换电路包括高量程GM计数管量程切换电路和低量程GM计数管量程切换电路，分别用于控制各自的GM计数管的开通和关断，其输入端连接至单片机工作系统中的量程判断及控制模块，输出端连接至阴极负载；单片机工作系统用于采集高量程GM计数管和低量程GM计数管的计数前时间并转化为剂量率、控制高压切换、控制高量程GM计数管和低量程GM计数管自动完成量程切换；单片机工作系统通过通讯模块将剂量率传送至上位机，实时显示当前剂量率。

2.如权利要求1所述的基于Time-to-Count方法的伽马剂量计，其特征在于，高压脉冲电路由第六电阻(R6)、光耦隔离芯片(IC1)、第七电阻(R7)、栅极驱动芯片(IC2)、第三开关二极管(D3)、极性电容(E1)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第一场效应管(NMOS1)和第二场效应管(NMOS2)组成；第六电阻(R6)一端连接至+3.3V电压，另一端连接至光耦隔离芯片(IC1)的VF+引脚；光耦隔离芯片(IC1)的VF-引脚连接至单片机工作系统中的高压控制模块，光耦隔离芯片(IC1)的VCC引脚和VE引脚连接至+5V电压，光耦隔离芯片(IC1)的VO引脚连接至栅极驱动芯片(IC2)的IN引脚，光耦隔离芯片(IC1)的GND引脚接地；第七电阻(R7)一端连接至光耦隔离芯片(IC1)的VE引脚，另一端连接至光耦隔离芯片(IC1)的VO引脚；栅极驱动芯片(IC2)的VCC引脚连接至+12V和第三开关二极管(D3)的正极，栅极驱动芯片(IC2)的SD引脚连接至+5V电压，栅极驱动芯片(IC2)的COM引脚接地，栅极驱动芯片(IC2)的VB引脚连接至第三开关二极管(D3)的负极和极性电容(E1)的正极，栅极驱动芯片(IC2)的HO引脚通过第八电阻(R8)连接至第一场效应管(NOMS1)的栅极，栅极驱动芯片(IC2)的VS引脚连接至极性电容(E1)的负极，栅极驱动芯片(IC2)的LO引脚通过第九电阻(R9)连接至第二场效应管(NOMS2)的栅极；第一场效应管(NMOS1)的漏极连接至高压电源，第一场效应管(NMOS1)的源极连接至第二场效应管(NMOS2)的漏极和栅极驱动芯片(IC2)的VS引脚，第二场效应管(NMOS2)的源极接地；第一场效应管(NMOS1)的源极和第二场效应管(NMOS2)的漏极作为高压脉冲电路的输出端连接至高量程GM计数管(HGM)和低量程GM计数管(LGM)的阳极负载，为两个GM计数管提供响应迅速的脉冲高压。