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基于ARM11的便携式伽玛能谱仪应用软件开发

作　者: 何大志
导　师: 赖万昌
学　校: 成都理工大学
专　业: 核技术及应用
关键词: ARM11 Windows CE 嵌入式软件开发
分类号: TL817.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 70次
引　用: 1次
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内容摘要

便携式伽玛能谱仪可用于野外现场测量地表岩石、土壤和矿石中铀(U)、钍(Th)、钾(K)等天然放射性核素产生的特征射线,通过软件处理获取铀、钍、钾的含量等相关信息,结合不同地质体的关系,可进行放射性矿产勘探,金属和非金属矿产地质勘查、地质填图、水文地质以及工程地质调查。用于野外现场测量的便携式伽玛能谱仪需兼备野外能谱信号采集与能谱数据现场处理的能力。体积小巧便于携带、功耗低工作时间长、处理速度快、操作方便、具有良好的人机交互界面等成为便携式伽玛能谱仪的发展趋势。为适应便携式伽玛能谱仪的发展趋势,论文引入在其它领域已经得到迅速发展和成熟运用的嵌入式系统设计理念到便携式伽玛能谱仪的设计中,展开便携式伽玛能谱仪一体化设计探索。论文把基于ARM11的便携式伽玛能谱仪应用软件开发作为主要研究内容,开发出一体化便携式伽玛能谱仪谱数据处理软件。论文采用高级ARM11技术内核处理器作为软件运行的硬件载体,裁剪定制出精简版的Windows CE6.0嵌入式操作系统,并在Visual Studio.NET 2005中开发出基于此系统的便携式伽玛能谱仪应用软件。论文取得的成果和创新性有如下几点:1.选用数据处理能力强、实时性好、性能稳定的ARM11核心技术处理器作为便携式伽玛能谱仪的软件平台运行的核心处理器,使系统的整体性能得到提高。2.通过系统裁剪,定制出适用于便携式能谱仪精简版的Windows CE6.0嵌入式操作系统,为能谱仪应用软件提供软件运行平台。使用的桌面式Windows CE6.0嵌入式操作系统使得便携式伽玛能谱仪拥有更优异的的人机交互式操作界面。3.开发出基于Windows CE6.0嵌入式系统的便携式能谱仪应用软件,实现串口谱数据实时采集、能谱数据光滑、寻峰、峰面积计算等能谱测量基本功能。4.把ARM11技术处理器核心板与Windows CE6.0嵌入式操作系统在便携式伽玛能谱仪中相结合,实现仪器的小型化和一体化,提高仪器的稳定性和可靠性。一体化、自动化、智能化是仪器的发展方向。本论文设计的应用软件移植性强,稍加修改,即可适用于几种不同的探测器,而且可拓展到环境核素识别等方面的应用。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-10
第1章前言  10-15
  1.1 选题依据及研究意义  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 主要研究内容与成果  13-14
  本章小结  14-15
第2章伽玛能谱测量的理论基础  15-24
  2.1 地面伽玛射线来源  15-17
  2.2 伽玛射线探测  17-20
    2.2.1 伽玛射线与物质的相互作用  17-18
    2.2.2 伽玛射线的探测  18-20
  2.3 地面伽玛射线能谱分析基础  20-23
    2.3.1 伽玛射线的射线谱形成  20-22
    2.3.2 天然伽玛射线仪器谱形成  22
    2.3.3 地面伽玛能谱测量的放射性分析理论基础  22-23
  本章小结  23-24
第3章方案设计与软件平台搭建  24-40
  3.1 伽玛能谱仪结构  24-26
  3.2 基于ARM11 的便携式伽玛能谱仪软件设计方案  26-29
    3.2.1 软件需求分析与总体结构  26-27
    3.2.2 软件设计方案的论证  27-29
  3.3 应用软件开发平台搭建  29-39
    3.3.1 软件开发环境  29-33
    3.3.2 Windows Embedded CE6.0 开发流程  33-35
    3.3.3 平台搭建  35-39
  本章小结  39-40
第4章人机交互软件设计  40-47
  4.1 应用程序界面设计  40-41
  4.2 文件管理  41-42
  4.3 菜单设计  42-43
  4.4 谱线查看工具设计  43-44
  4.5 谱线程序设计  44-46
    4.5.1 串口通讯  44-46
    4.5.2 测量控制  46
  本章小结  46-47
第5章伽玛能谱数据处理设计  47-58
  5.1 谱数据光滑  47-49
  5.2 定性分析  49-53
    5.2.1 寻峰  49-50
    5.2.2 能量刻度  50-52
    5.2.3 核素识别  52-53
  5.3 定量分析  53-57
    5.3.1 边界确定  53-54
    5.3.2 峰面积计算  54-55
    5.3.3 含量分析  55-57
  本章小结  57-58
第6章运行结果及检验  58-62
  6.1 系统测试  58-60
  6.2 应用软件测试  60-61
  本章小结  61-62
结论  62-63
致谢  63-64
参考文献  64-66
攻读硕士期间取得学术成果  66

基于ARM11的便携式伽玛能谱仪应用软件开发

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