一种宇宙射线强度测量装置

本发明涉及宇宙射线,具体是一种宇宙射线强度测量装置。
背景技术:
1、宇宙射线是来自宇宙空间的高能粒子,它帮人类了解无穷小世界的奥秘,也带来了天体和宇宙演化的丰富信息,是人类获得的来自太阳系外的唯一样品。无穷大宇宙和无穷小的基本粒子世界都属于人类需要了解的最大奥秘,它们都与宇宙射线物理研究密不可分。宇宙射线研究是当前物理学前沿的重大科学项目之一。
2、宇宙射线无时无刻都在穿过我们的身体,是人类接受的天然放射性重要来源之一。但是我们的眼睛看不见它,耳朵听不见它,身体也感觉不到它。宇宙射线强度测量装置帮助我们形象地看到穿过该仪器的宇宙射线到底有多强,全新地认识我们身边无处不在的宇宙射线,启发人们对宇宙射线的了解,引发公众对科学的兴趣和探索精神。它便携且易操作,接上便携的充电宝电源即可运行,不受环境干扰,便于在课堂和会场演示,是科学普及的良好仪器。也可以应用于民航系统,测量高空飞行时人们受到的宇宙射线辐射强度,通过量化宇宙射线强度来判断该辐射对身体产生的影响;也可以应用于高海拔场景,如长期驻扎在珠峰的人受到的宇宙射线辐射有多强,是否会对工作人员的健康产生影响等。还可便携到不同的海拔高度测量宇宙线强度,中学生就可以用现代技术做获得1936年诺贝尔物理奖的“发现宇宙线”实验。
3、宇宙射线普遍存在于我们的世界,但因为其无法感知,导致我们不能很好地理解它。宇宙射线强度测量装置能让我们直观地看到穿过该仪器的宇宙射线强度和时间,从而认识我们身边无处不在的的宇宙射线,加深人们对宇宙射线的理解。
4、现有的能帮助我们看到宇宙射线的实验装置,例如云室、火花室或其他谱仪,大都结构复杂、价格高且操作复杂,或者需要在黑暗环境靠近观测;都不适合科普演示或民用测量。宇宙射线径迹探测和显示装置,虽具有携带方便、易操作、直观显示宇宙射线径迹的特点,但不能测量宇宙射线的强度和达到时间。
技术实现思路
1、为克服现有技术的不足,本发明提供了一种宇宙射线强度测量装置,解决现有技术存在的难以同时实现结构简单、便于携带又能显示宇宙射线强度和达到时间等问题。
2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
3、一种宇宙射线强度测量装置,包括依次电连接的射线探测器、信号处理电路、单片机。
4、作为一种优选的技术方案,信号处理电路包括触发电路、逻辑电路,射线探测器、触发电路、逻辑电路、单片机依次电连接。
5、作为一种优选的技术方案,逻辑电路包括两路或门和一路与门,触发电路的输出端与或门的输入端电连接,两路或门的输出端与与门的输入端电连接,与门的输出端与单片机电连接。
6、作为一种优选的技术方案,射线探测器、触发电路、逻辑电路的数量均为2n,一个射线探测器、一个触发电路、一个逻辑电路共同组成一个探测支路,n个探测支路与一个或门的输入端连接,另外n个探测支路与另一个或门的输入端连接;其中,n≥2且n为整数。
7、作为一种优选的技术方案,包括发光单元,信号处理电路包括驱动电路,驱动电路与触发电路、发光单元分别电连接。
8、作为一种优选的技术方案,驱动电路、发光单元的数量均为2n,一个驱动电路与一个触发电路、一个发光单元分别电连接。
9、作为一种优选的技术方案,n=12。
10、作为一种优选的技术方案,发光单元为led。
11、作为一种优选的技术方案,射线探测器为盖革计数管。
12、作为一种优选的技术方案,射线探测器为γ型盖革计数管。
13、本发明相比于现有技术,具有以下有益效果:
14、(1)本发明便携且易操作,可直接测量宇宙射线强度,依靠便携的充电宝电源打开开关即可运行,不受环境干扰,便于在课堂或会场演示,有利于在不同海拔高度进行实地测量,是科学普及和民用探测的良好仪器;
15、(2)本发明基于盖革计数管,具有灵敏度高的优点;输出信号脉冲幅度大,不用放大器;稳定性高;使用方便、成本低廉、寿命长的优点,我们选择了盖革计数管作为我们的探测器;
16、(3)本发明所采用的c-mos逻辑集成电路抗噪声能力强,功耗小(发热少),速度快,保证了该仪器抗干扰能力强,便于在各种场合使用。
技术特征:
1.一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,包括依次电连接的射线探测器、信号处理电路、单片机。
2.根据权利要求1所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,信号处理电路包括触发电路、逻辑电路,射线探测器、触发电路、逻辑电路、单片机依次电连接。
3.根据权利要求2所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,逻辑电路包括两路或门和一路与门,触发电路的输出端与或门的输入端电连接,两路或门的输出端与与门的输入端电连接,与门的输出端与单片机电连接。
4.根据权利要求3所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,射线探测器、触发电路、逻辑电路的数量均为2n,一个射线探测器、一个触发电路、一个逻辑电路共同组成一个探测支路,n个探测支路与一个或门的输入端连接,另外n个探测支路与另一个或门的输入端连接;其中,n≥2且n为整数。
5.根据权利要求4所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,包括发光单元,信号处理电路包括驱动电路,驱动电路与触发电路、发光单元分别电连接。
6.根据权利要求5所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,驱动电路、发光单元的数量均为2n,一个驱动电路与一个触发电路、一个发光单元分别电连接。
7.根据权利要求4所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,n=12。
8.根据权利要求4所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,发光单元为led。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,射线探测器为盖革计数管。
10.根据权利要求9所述的一种宇宙射线强度测量装置,其特征在于,射线探测器为γ型盖革计数管。
技术总结
本发明涉及宇宙射线技术领域,公开了一种宇宙射线强度测量装置,包括依次电连接的射线探测器、信号处理电路、单片机。本发明解决了现有技术存在的难以同时实现结构简单、便于携带又能显示宇宙射线强度和达到时间等问题。
技术研发人员:杨海燕,郑永刚,刘文广
受保护的技术使用者:云南师范大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:杨海燕,郑永刚,刘文广
技术所有人:云南师范大学
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
声 明 :此信息收集于网络,如果你是此专利的发明人不想本网站收录此信息请联系我们,我们会在第一时间删除
