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随着我国经济和社会的快速发展,能源紧缺和环境恶化的矛盾日益突出,作为清洁能源的核电产业迎来了前所未有的发展机遇。核辐射安全防护问题也越来越引起重视,开发一套便携式Y能谱仪具有非常重要的现实意义,主要用于环境剂量率监测、核事故应急、核素识别、铀矿勘探、建筑材料放射性监测等场合。近年来,Y能谱仪应用范围越来越广,已成为国内外研究的热点问题。基于电子技术的飞速发展,产品所需关键部件ADC的性能大幅度提高,从传统的模拟谱仪发展到更加灵活的数字化谱仪,同时,向着智能化、一体式、高性能、低功耗、体积小、重量轻的方向不断发展,从而能够更好地满足于野外、核应急等现场测量的实际要求。基于γ能谱测量原理,本文选用基于ARM Cortex—M3内核的STM32作为微处理器,利用灵敏的碘化钠(NaI)探测器,设计多道脉冲分析器,并融合GPS (Global Positioning System,全球定位系统)定位、无线数据传输、数据存储、充电管理、温度补偿、结果显示等功能,实现便携式数字化多功能Y谱仪设计。硬件调试和软件编制工作完成后进行软硬件联合调试,保证功能满足要求。整机组装完成后进行放射性刻度与验证试验,从而考验整机性能。最后,对研发过程、调试结果进行总结。作者完成的主要工作及创新点如下：(1)在结构方面,采用NaI探测器,实现探头与主机一体化便携式结构设计。(2)在功能方面,完成γ能谱仪基本功能的基础上,可选GPS定位、无线数据传输功能,使得辐射测量数据与地理位置信息相结合,同时测量数据可通过无线进行实时传输,更具实际应用意义。(3)在性能方面,进行放射性刻度试验,能量分辨率优于12%(Cs-137)；注重低功耗设计,整机功耗小于600mW。(4)在接口方面,与中心计算机之间实现远距离无线数据传输,组网灵活、覆盖范围更广。本文设计并实现了低功耗便携式γ能谱仪,通过采集射线并获取信号幅度信息,从而进行核素识别与进一步剂量定量分析工作。谱仪可广泛应用于核相关领域,可同时满足军用与民用的要求。