探头GM管得到的每秒计数值(CPS)需要经过运算才能转换为剂量率的的单位为微戈瑞每小时(μGy/h),转换公式为:
其中D是剂量率,单位是μGy/h;K是探头灵敏度,常数;t是死时间(dead time),单位是s;N是每秒计数值,即每一秒GM管受辐射而产生脉冲个数。对于低量程探头(ZP1210),t的取值范围是50~80μs,K的取值范围是2.5~3.2;对于高量程探头(ZP1304),t的取值范围是21~35 μs,K的取值范围是O.030~0.040。高低GM管的ι,K均可在主机通过菜单设定,而每一套测量仪均需要做校准来设定ι,K值。由于ι,K是整个计算的重要参数,不能被使用者随意修改,因此在仪器设计时,添加了密码保护功能,进入ι,K的设定菜单需要使用者输入密码,密码验证通过才能修改ι,K参数。
由于放射性的随机特性,故由仪器所检测到的CPS会有抖动变化,主机程序对连续数次测量结果做平滑滤波处理,使得测量结果更准确。若是取平均的测量结果太少,平滑效果不佳;若是取平均的测量结果太多,那么会导致仪器相应速度变得很慢。因此综合考虑采取5个点的平均。
3 量程切换
低量程GM管ZP1210可以测量10-1~104μGy/h的辐射剂量,而高量程GM管ZP1304可以测量102~107μGy/h的辐射剂量。
量程切换见图5,主机根据从机得来的实时CPS数据运算得到以μGy/h为单位的剂量率结果,主机会检测连续的数次测量结果,当发现测量结果的变化趋势是从小于1200 μGy/h变到大于1 200μGy/h时,主机发送命令给从机,让从机对高量程GM测量计数值;当发现测量结果的变化趋势是大于800 μGy/h变到小于800μGy/h时,主机发送命令给从机,让从机对低量程GM测量计数。这样高低量程GM管测量切换分别发生在800μGy/h和1 200μGy/h两个位置,从而避免了在单一位置实施切换时容易发生振铃,频繁切换高低量程的情况出现。