Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การพัฒนาอุปกรณ์ระบุชนิดไอโซโทปรังสีแบบพกพา

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

DEVELOPMENT OF A PORTABLE ISOTOPES IDENTIFIER DEVICE

Year (A.D.)

2016

Document Type

Thesis

First Advisor

เดโช ทองอร่าม

Second Advisor

สุวิทย์ ปุณณชัยยะ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

นิวเคลียร์เทคโนโลยี

DOI

10.58837/CHULA.THE.2016.499

Abstract

อุปกรณ์ระบุชนิดไอโซโทปรังสีแบบพกพานี้ พัฒนาขึ้นเพื่อใช้เป็นเครื่องมือวัดทางนิวเคลียร์ที่สามารถระบุชนิดของไอโซโทปรังสีจากการวิเคราะห์สเปกตรัมพลังงานรังสีแกมมาที่ปลดปล่อยออกมาจากวัสดุกัมมันตรังสีใดๆ การออกแบบและสร้างเลือกใช้วัสดุที่หาได้ภายในประเทศเป็นหลัก เพื่อให้ง่ายต่อการบำรุงรักษา ระบบวัดรังสีเพื่อวิเคราะห์สเปกตรัมพลังงานประกอบด้วย หัววัดเรืองรังสีชนิดผลึกซีเซียมไอโอไดด์เจือสารทัลเลียมขนาด 10x10 มม.2 ประกบกับโฟโตไดโอดชนิดพินเชื่อมต่อกับวงจรขยายส่วนหน้าแบบไวประจุที่มีความไว 22 มิลลิโวลต์/เมกาอิเล็กตรอนโวลต์ สัญญาณพัลส์จากระบบวัดส่วนหน้าจะได้รับการขยายสัญญาณด้วยวงจรขยายสัญญาณพัลส์ และส่งต่อให้วงจรวิเคราะห์พลังงานแบบช่องเดี่ยวที่ควบคุมการทำงานด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ สัญญาณลอจิกที่ถูกคัดเลือกจะส่งเข้าวงจรเรตมิเตอร์เพื่อเปลี่ยนอัตรานับรังสีเป็นแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ย เมื่อเสร็จสิ้นการวัดระบบจะแสดงสเปกตรัมพลังงานของรังสีแกมมาบนหน้าจอแสดงผลแอลซีดีขนาด 4.3 นิ้ว หลังการปรับเทียบพลังงาน ระบบสามารถระบุชนิดไอโซโทปด้วยโปรแกรมการค้นหาในฐานข้อมูลพลังงานไอโซโปรังสีที่บันทึกไว้ เมื่อเลื่อนตัวชี้ตำแหน่งไปที่บริเวณจุดกึ่งกลางของพีค ± 21 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ผลทดสอบการทำงานพบว่าอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นสามารถวัดสเปกตรัมของไอโซโทปรังสี โคบอลต์-57 พลังงาน 122 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ซีเซียม-137 พลังงาน 662 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ และโคบอลต์-60 พลังงาน 1,173 และ 1,332 กิโลอิเล็กตรอนโวลต์ ได้เป็นที่น่าพอใจและเมื่อเลื่อนตัวชี้ตำแหน่งไปจุดกึ่งกลางของพีกสามารถระบุชนิดไอโซโทปรังสีได้อย่างถูกต้อง ซึ่งใช้เวลาในการวัดครั้งละ 92 วินาที

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

A portable Radioisotope Identifier Device (RIID) was developed as a nuclear instrument for radioisotopes identification by analyzing the energy spectrum of gamma emitted from radioactive materials. The design and construction were mainly used local available components and materials for ease of maintenance. This gamma spectroscopic system consisted of a 10x10 mm2 CsI (Tl) crystal coupled with PIN photodiode detector in conjunction with 22 mV/MeV charge sensitive preamplifier. The measured pulse output from the front-end stage was fed to a pulse amplifier circuit. Amplified signal was then sent to a single channel analyzer circuit which was controlled by a microcontroller. The differential discriminated logic was coupled with a ratemeter circuit in order to convert the count rate to the average voltage signal. The gamma analyzed spectrum was displayed on the 4.3 inches LCD display screen. After energy calibration, isotope identification could be performed by the search library program by moving cursor was along the mid photopeak location in range of ± 21 keV. The measurement results indicated that the gamma energy spectrum of Co-57 (122 keV), Cs-137 (662 keV) and Co-60 (1173 keV and 1332 keV) could be measured satisfactory and all these three radioisotopes were correctly identified. The total measurement time was 92 second.

Link to Full Text

Share

COinS