การพัฒนาแกมมาสเปกโตรมิเตอร์โดยใช้เครื่องเล่นเกมส์แบบพกพา

Development of a gamma spectrometer using a portable games player

Name: ปิยเทพ ชอบทำกิจ

ThaSH: เกมอิเล็กทรอนิกส์

ThaSH: รังสีแกมมา

ThaSH: สเปกโทรมิเตอร์

ThaSH: การวิเคราะห์สเปกตรัม

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาแกมมาสเปกโตรมิเตอร์ที่ทำงานร่วมกับเครื่องเล่นเกมส์แบบพกพา โดยได้ออกแบบระบบให้สามารถเลือกโหมดการทำงานได้ทั้งโหมดวัดสเปกตรัมรังสีแกมมาพร้อมแสดงสเปกตรัมพลังงานและโหมดวัดอัตราปริมาณรังสีแบบเครื่องสำรวจรังสี ซึ่งสามารถแสดงอัตรานับรังสีในหน่วย cps และแสดงอัตราเอกซ์โพเชอร์ในย่าน 0-100 mR/h แบ่งย่านวัดย่อยเป็น 3 ช่วง คือ x1, x0.1 และ x0.01 การจัดการข้อมูลวัดรังสีอาศัยการทำงานร่วมกันระหว่างไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาด 8 บิตและไอซีพีเอสดี (PSD) เชื่อมโยงกับเครื่องเล่นเกมส์แบบพกพา ในส่วนของระบบวัดรังสีได้ออกแบบให้ใช้งานกับหัววัดเรืองรังสีชนิด CsI(Tl) ขนาดผลึก 1 cm x 1cm ประกอบกับพินโฟโตไดโอด มีวงจรหลัก 5 ส่วน ประกอบด้วย วงจรแหล่งจ่ายไฟฟ้าศักดาต่ำ วงจรขยายสัญญาณพัลส์ วงจรวิเคราะห์ความสูงของสัญญาณพัลส์นิวเคลียร์แบบช่องเดี่ยว วงจรนับจำนวนพัลส์พร้อมโปรแกรมตั้งเวลาและวงจรเชื่อมโยงสัญญาณซึ่งทำหน้าที่ถ่ายโอนข้อมูลและสัญญาณควบคุมระหว่างไอซีพีเอสดีกับเครื่องเล่นเกมส์แบบพกพา สำหรับวงจรนับจำนวนพัลส์พร้อมโปรแกรมตั้งเวลาและวงจรวิเคราะห์ความสูงของสัญญาณพัลส์นิวเคลียร์แบบช่องเดี่ยวทำงานภายใต้การควบคุมของไมโครคอนโทรลเลอร์ จากการพัฒนาพบว่าเครื่องเล่นเกมส์แบบพกพาช่วยลดการใช้ฮาร์ดแวร์ในส่วนแสดงผลลงและมีความยืดหยุ่นในการออกแบบเชิงกราฟฟิก ผลทดสอบการทำงานในโหมดวัดสเปกตรัมรังสีแกมมาพบว่าระบบมีความสามารถในการแจกแจงพลังงาน 12.9% ที่พลังงานรังสีแกมมา 662 keV ของ Cs-137 ส่วนในโหมดวัดอัตราปริมาณรังสีสามารถวัดอัตรานับรังสีได้สูงสุด 10 kcps และวัดอัตราเอกซ์โพเชอร์ที่ย่านวัด x1, x0.1 และ x0.01 มีความคลาดเคลื่อนเท่ากับ 5.1%, 3.9% และ 4.7% ตามลำดับ

Abstract: This thesis was aimed to develop a gamma spectrometer operating on a portable game player. The system was designed to be capable of both gamma spectrometry mode with energy spectrum display and dose rate mode, like the radiation survey meter, which could displayed a count rate in cps unit and an exposure rate in the range of 0-100 mR/h with 3 divided sub-ranges: x1, x0.1 and x0.01. The manipulation of radiation measurement data relied on the cooperation between an 8 bit microcontroller and a PSD integrated circuit to interface with a portable games player. The radiation detection system was designed to match with a 1cm x 1 cm CsI(Tl) scintillation crystal coupled to PIN photodiode. It has 5 main circuits: low voltage power supply, pulse amplifier, single channel analyzer (SCA), pulse counter with programmable timer, and interfacing circuit for transferring data and control signal between the portable games player and PSD. The pulse counter with programmable timer and SCA operation were controlled by a microcontroller. The portable games player was very helpful for reducing the hardware requirement for display and giving flexibility on the graphic design. The spectroscopy mode had 12.9% energy resolution at 662 keV, tested with Cs-137 gamma source, and the dose rate mode was capable of the maximum count rate of 10 kcps. The exposure rate errors were found to be 5.1%, 3.9% and 4.7% in the sub-range of .x1, x0.1 and x0.01, respectively.

จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. สำนักงานวิทยทรัพยากร

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: เดโช ทองอร่าม

Role: ที่ปรึกษา

Name: สุวิทย์ ปุณณชัยยะ

Role: ที่ปรึกษา

Created: 2554

Modified: 2558-02-19

Issued: 2558-02-17

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: นิวเคลียร์เทคโนโลยี

Grantor: จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

©copyrights จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	piyathep_ch.pdf	3.91 MB	27	2022-07-22 11:57:20

ใช้เวลา

0.029945 วินาที