オープンソース – T5L_COF スマート スクリーンに基づく放射線検出器ソリューション

近年、生活環境や水域における放射線強度の検出が広く関心を集めています。この需要に応えて、DWIN は T5L_COF スマート スクリーンに基づいた放射線検出器ソリューションを特別に開発および設計し、ユーザーが参照できるようにその設計をオープンソース化しました。

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1. 検出原理
ガイガーカウンターは、電離放射線（a粒子、b粒子、g線、c線）の強度を特別に検出する計数器です。ガスが満たされたチューブまたは小さなチャンバーがプローブとして使用されます。プローブに印加される電圧が一定の範囲に達すると、管内で光線が電離されて一対のイオンが生成されます。このとき、同じ大きさの電気パルスが増幅され、接続された電子機器で記録することができます。このようにして、単位時間当たりの光線の数が測定される。このプログラムでは、対象物の放射線強度を検出するためにガイガーカウンターを選択しています。

ガイガー計数管モデル シェル材質 推奨校正係数（単位：CPM/μSv/hr） 動作電圧（単位：V） プラトー範囲
(単位:V) 背景
（単位：分/時間） 制限電圧（単位：V）
J305bg ガラス 210 380 36-440 25 550
M4001 ガラス 200 680 36-440 25 600
J321bg ガラス 200 680 36-440 25 600
SBM-20 ステンレス鋼 175 400 350-475 60 475
STS-5 ステンレス鋼 175 400 350-475 60 475

上の図は、さまざまなモデルに対応する性能パラメータを示しています。このオープンソース ソリューションは J305 を使用します。図からわかるように、動作電圧は 360 ～ 440 V で、電源は一般的な 3.6 V リチウム電池で駆動されるため、昇圧回路を設計する必要があります。

2. 計算原理
ガイガーカウンターが通常の動作になった後、放射線がガイガーカウンターを通過すると、対応する電気パルスが生成され、これをT5Lチップの外部割り込みで検出することでパルス数を取得し、そのパルス数を数値に変換します。計算式により必要な測定単位を決定します。
サンプリング周期が 1 分であると仮定すると、測定感度は 210 CPM/μSv/hr、測定パルス数は M、放射線強度の測定に一般的に使用される単位は uSv/hr であるため、表示する必要がある値は K です。 = M/210 μSv /時。

3. 高電圧回路
3.6V リチウムイオン バッテリは 5V に昇圧されて COF スクリーンに電力を供給します。その後、COF スクリーン PWM がデューティ サイクル 50% の 10KHz の方形波を出力し、インダクタの DC/DC ブーストとバック電圧を駆動します。ガイガー管への電源をバイアスするための 400V DC を得る回路。

4.UI