ASONE 亞速旺核輻射檢測(cè)儀(典型型號(hào) 1-6395-11、CC-4159-01 系列)是一款面向?qū)嶒?yàn)室、核醫(yī)學(xué)、口岸檢疫、應(yīng)急及工業(yè)無(wú)損檢測(cè)場(chǎng)景的多功能個(gè)人劑量/環(huán)境巡測(cè)儀。該系列在日本本土完成探測(cè)器封裝與整機(jī)校準(zhǔn),中國(guó)大陸現(xiàn)貨 48 小時(shí)可發(fā)。以下從“工作原理—硬件架構(gòu)—性能參數(shù)—軟件功能—人機(jī)工程—應(yīng)用案例—維護(hù)校準(zhǔn)—選型指南"八個(gè)維度,做 1500 字以上深度解析,可供采購(gòu)、計(jì)量、安全管理人員直接引用。
────────────────一、工作原理:從射線到電脈沖的完整鏈路
1.1 探測(cè)器核心——蓋革-米勒(GM)計(jì)數(shù)管
ASONE 選用美國(guó) LND 公司或俄羅斯 SI-22G 型高靈敏 GM 管:
• 陰極為不銹鋼圓筒,陽(yáng)極為中心鎢絲,充 Ne+Ar+鹵素淬火氣體,坪斜 <8 %/100 V;
• 工作高壓 380–450 V,坪區(qū)長(zhǎng)度 >80 V,保證批量一致性;
• 端窗 1.5–2.0 mg cm?2 云母片,兼顧 α(>3 MeV)、β(>150 keV)、γ/χ(>20 keV)全類(lèi)型射線探測(cè)
1.2 信號(hào)鏈
射線進(jìn)入管內(nèi)→氣體電離→雪崩放電→負(fù)脈沖 0.25–1.5 V,脈寬 0.5–3 µs→前置放大器(AD8065 低噪聲 FET 輸入)→成形電路(CR-(RC)? 準(zhǔn)高斯 2 µs)→施密特觸發(fā)器→MCU 計(jì)數(shù)。
1.3 劑量換算
MCU 利用兩點(diǎn)線性刻度:
• 出廠校準(zhǔn)點(diǎn) 13?Cs 662 keV,靈敏度 65 cps µSv?1 h;
• 用戶可選 ??Co 1332 keV 第二校準(zhǔn)點(diǎn),算法自動(dòng)修正能量響應(yīng)差異。
計(jì)數(shù)率→劑量率公式 D = k·(n–n?)/ε,其中 k 為校準(zhǔn)系數(shù),n? 為本底,ε 為能量響應(yīng)修正因子。
────────────────二、硬件架構(gòu):模塊化、低噪聲、高集成
2.1 電源管理
• 一節(jié) 18650 鋰電 3.7 V 2600 mAh → TI TPS63020 升降壓 → 5 V 數(shù)字 / ±9 V 模擬雙隔離;
• 高壓模塊:MAX1771 推挽拓?fù)?+ 倍壓整流,效率 82 %,紋波 <30 mVpp;
• 電量計(jì) BQ27441 帶溫度補(bǔ)償,低電量圖標(biāo)閃爍 + RS-232 提示。
2.2 主控單元
• STM32L431RCT6,Cortex-M4F 80 MHz,內(nèi)置 12-bit ADC×3,用于電池電壓、溫度、高壓回采;
• 外掛 FRAM MB85RC256V,掉電保存 8192 組數(shù)據(jù)(劑量率、累積劑量、時(shí)間戳)。
2.3 聲光報(bào)警
• 無(wú)源蜂鳴器 85 dB@1 m,PWM 多段音調(diào)區(qū)分劑量率/累積/故障報(bào)警;
• 三色 LED 環(huán)紅/黃/綠指示實(shí)時(shí)等級(jí);
• 振動(dòng)馬達(dá)(φ10 mm 扁平)用于高噪聲環(huán)境靜默提醒。
────────────────三、性能參數(shù)(以 1-6395-11 為例)
項(xiàng)目 | 規(guī)格 |
---|
射線類(lèi)型 | α、β、γ、χ |
劑量率范圍 | 0.01 µSv h?1 – 50 mSv h?1 |
累積劑量 | 0 – 10 Sv |
能量響應(yīng) | 48 keV – 3 MeV,相對(duì)響應(yīng) ±15 % |
統(tǒng)計(jì)漲落 | <5 %(13?Cs,10 µSv h?1,10 s 計(jì)數(shù)) |
響應(yīng)時(shí)間 | <2 s(10 µSv h?1 → 90 % 讀值) |
過(guò)載指示 | >50 mSv h?1 屏幕顯示“OL"并鎖定蜂鳴 |
工作溫/濕 | –20 °C – +60 °C / 0 – 95 %RH(無(wú)冷凝) |
防護(hù)等級(jí) | IP54(可定制 IP65 橡膠護(hù)套) |
EMC | GB/T 18268.1-2010,滿足醫(yī)療電磁環(huán)境 |
────────────────四、軟件功能:從單機(jī)到云端
4.1 用戶界面
• 2.4 in 320×240 TFT,陽(yáng)光下可讀;
• 中/英/日菜單,一鍵切換;
• 實(shí)時(shí)波形(計(jì)數(shù)柱狀圖)+ 數(shù)字大字體雙模式。
4.2 數(shù)據(jù)日志
• 采樣間隔 1 s – 3600 s 可設(shè);
• 支持 USB MSC(大容量存儲(chǔ))直讀 CSV;
• 選配 BLE 模塊,與 Android app“AS-RadViewer"無(wú)線同步,云端推送至阿里云 IoT。
4.3 報(bào)警策略
• 劑量率第一閾值 2.5 µSv h?1(可自設(shè));
• 累積劑量第二閾值 1 mSv(累積 8 h);
• 脈沖輸出接口(3.3 V TTL),可接入 PLC、門(mén)控?zé)魩А?/div>
────────────────五、人機(jī)工程與安全
• 整機(jī) 165 g,尺寸 135×68×29 mm,可夾在口袋、掛繩或三腳架 1/4 in 螺口;
• 雙色注塑外殼 + TPE 護(hù)套,跌落 1.5 m 混凝土地面無(wú)損傷;
• 出廠附原廠校準(zhǔn)證書(shū)(JCSS 溯源)+ 皮套 + Type-C 線 + 掛繩。
────────────────六、典型應(yīng)用案例
6.1 醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科
場(chǎng)景:1?F-FDG 分裝室每日 300 人次 PET 檢查。
方案:三臺(tái) 1-6395-11 分別固定在手套箱、走廊、廢物室,閾值 7.5 µSv h?1,聯(lián)動(dòng)聲光報(bào)警;數(shù)據(jù)通過(guò) BLE 網(wǎng)關(guān)匯總至醫(yī)院輻射安全科大屏。
6.2 海關(guān)集裝箱快檢
場(chǎng)景:口岸 24 h 核生化快速篩查。
方案:手持機(jī) + 伸縮桿(1.2 m)+ 快插云臺(tái),2 分鐘內(nèi)完成 40 英尺高箱掃描;IP54 防雨,–10 °C 仍可工作。
6.3 工業(yè)無(wú)損 γ 探傷
場(chǎng)景:野外管道環(huán)焊縫 1?2Ir 探傷。
方案:操作員佩戴個(gè)人劑量計(jì) 1-6395-11,無(wú)線手機(jī) APP 實(shí)時(shí) 3 km 回傳,平臺(tái)自動(dòng)生成軌跡圖,滿足 ISO 3999 監(jiān)管要求。
────────────────七、維護(hù)與校準(zhǔn)
7.1 周期
• 國(guó)家法規(guī):使用 12 個(gè)月或維修后必須校準(zhǔn);
• JCSS 溯源:使用 13?Cs 點(diǎn)源 9.2 µSv h?1,校準(zhǔn)點(diǎn) 5 個(gè)量程;
• 現(xiàn)場(chǎng)自檢:附帶 0.05 µCi ??Sr/??Y 源,一鍵 60 s 快速漂移檢查。
7.2 故障排查
現(xiàn)象 | 可能原因 | 處理 |
---|
讀數(shù)恒為 0 | 高壓丟失或 GM 管損壞 | 檢測(cè) 400 V 輸出;更換管 |
一直報(bào)警 | 本底過(guò)高或閾值設(shè)定過(guò)低 | 恢復(fù)出廠閾值;檢查環(huán)境 |
無(wú)法開(kāi)機(jī) | 電池放空或保護(hù)板鎖死 | 充電 30 min 后長(zhǎng)按 10 s 復(fù)位 |
────────────────八、選型與訂購(gòu)號(hào)
型號(hào) | 探測(cè)器 | 通訊 | 云接口 | 備注 |
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1-6395-11 | GM 管 M4011 | USB | 無(wú) | 標(biāo)準(zhǔn)版,現(xiàn)貨 |
1-6395-12 | GM 管 M4011 | USB+BLE | 阿里云 | 藍(lán)牙版 |
CC-4159-01 | 雙 GM 管并聯(lián) | USB+LoRa | 私有云 | 高量程 100 mSv h?1 |
1-6395-13 | 端窗 α/β/γ | USB+GPS | 4G Cat-1 | 應(yīng)急巡測(cè)車(chē)專(zhuān)用 |
────────────────結(jié)語(yǔ)
ASONE 亞速旺核輻射檢測(cè)儀以高靈敏 GM 探測(cè)器為核心,輔以軍工級(jí)電源管理、STM32 數(shù)字處理、BLE/LoRa/4G 多模通訊與 JCSS 溯源校準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)了從個(gè)人劑量監(jiān)測(cè)到工業(yè)環(huán)境輻射安全管理的全場(chǎng)景覆蓋?,F(xiàn)貨 48 h 供應(yīng)、三年質(zhì)保、終身校準(zhǔn)服務(wù),可為醫(yī)院、海關(guān)、核設(shè)施及科研院所提供“交鑰匙"式輻射解決方案。