處理單元109的示意 圖。該數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元108設(shè)置在基座103內(nèi)，其收集由仿真輻射源101、仿真核輻射 探測器104、仿真吸收片105和仿真防護(hù)罩107發(fā)送來的部件識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給 數(shù)據(jù)處理單元109。數(shù)據(jù)處理單元109由數(shù)據(jù)接收模塊1091、數(shù)據(jù)計算模塊1092和顯示模 塊1093組成，其中，數(shù)據(jù)接收模塊1091接收由數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元108轉(zhuǎn)發(fā)來的各個仿真 部件狀態(tài)信號和識認(rèn)碼，傳給數(shù)據(jù)計算模塊1092,數(shù)據(jù)計算模塊根據(jù)這些狀態(tài)信號和識認(rèn) 碼，通過計算，仿真出各種核輻射現(xiàn)象的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳給顯示模塊1093,顯示出實(shí)驗(yàn)結(jié) 果圖。
[0065] 相應(yīng)地，本發(fā)明根據(jù)上述的仿真核輻射實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，還提供了由識認(rèn)碼和狀態(tài) 信號來仿真核輻射實(shí)驗(yàn)的方法。首先設(shè)置一組仿真部件、一數(shù)據(jù)收集與轉(zhuǎn)發(fā)單元和一數(shù)據(jù) 處理單元，然后通過以下步驟來獲得仿真結(jié)果：
[0066] A)所述仿真部件產(chǎn)生一組識認(rèn)碼和狀態(tài)信號；
[0067] B)通過數(shù)據(jù)收集與轉(zhuǎn)發(fā)單元收集仿真部件的識認(rèn)碼和狀態(tài)信號，并轉(zhuǎn)發(fā)給數(shù)據(jù)處 理單元；
[0068] C)數(shù)據(jù)處理單元獲取仿真部件的狀態(tài)信號，確定仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境；
[0069] D)數(shù)據(jù)處理單元獲取仿真部件的識認(rèn)碼，得出仿真部件的物理參數(shù)；
[0070] E)數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境和仿真部件的物理參數(shù)，依照核輻射特性進(jìn)行 綜合計算處理，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，仿真核輻射物理現(xiàn)象。
[0071] 以下，通過多個仿真實(shí)驗(yàn)對本發(fā)明的核輻射仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的運(yùn)行過程和具體應(yīng)用 進(jìn)行描述：
[0072] 實(shí)施例/
[0073] 本實(shí)施例1模擬輻射源的半衰期衰減現(xiàn)象。先完成預(yù)備程序，使用者先在智能終 端（數(shù)據(jù)處理單元）輸入實(shí)驗(yàn)進(jìn)行地點(diǎn)，如香港，令預(yù)計背境輻射粒子計數(shù)率為每秒2粒， 再輸入探測器的偏壓值，達(dá)到蓋革-穆勒爾計數(shù)器的工作電壓400伏，把仿真核輻射源101 裝到仿真核輻射源插座102上，之后把仿真核輻射防護(hù)罩107蓋上。
[0074] 下一步，數(shù)據(jù)處理單元109的數(shù)據(jù)接收模塊1091接收由數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元108 傳來的狀態(tài)信號，并傳給數(shù)字計算模塊1092,數(shù)字計算模塊1092根據(jù)狀態(tài)信號來確定實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)環(huán)境：
[0075]由使用者輸入的'實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)背景輻射狀態(tài)信號'，確定背境輻射粒子計數(shù)率，例如 為每秒2粒；
[0076] 由使用者輸入的仿真探測器的偏壓值，當(dāng)達(dá)到蓋革-穆勒爾計數(shù)器的工作電壓 400伏，指示探測器按此電壓特性工作；
[0077]由仿真核輻射防護(hù)罩107并生的'防護(hù)罩安全聯(lián)鎖狀體信號'，指示實(shí)驗(yàn)可安全進(jìn) 行；
[0078] 由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'仿真輻射源在位狀態(tài)信號'，指示仿真核輻射源101 已經(jīng)裝到仿真核輻射源插座102上；
[0079] 由仿真探測器104產(chǎn)生的'對視狀態(tài)信號'，指示仿真核輻射源101與仿真探測器 104之間沒有仿真吸收板，表示只有空氣會對輻射粒子進(jìn)行吸收；
[0080]由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'仿真核輻射源高度位置狀態(tài)信號'高于仿真吸收片 105產(chǎn)生的'仿真吸收片高度位置狀態(tài)信號'，指示仿真核輻射源101與仿真探測器104之 間沒有仿真吸收板，表示只有空氣會對輻射粒子進(jìn)行吸收；
[0081] 下一步，數(shù)據(jù)處理單元109的數(shù)據(jù)接收模塊1091接收由數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元108 傳來的識認(rèn)碼，并傳給數(shù)字計算模塊1092,數(shù)字計算模塊1092根據(jù)部件的識認(rèn)碼來確定部 件的物理參數(shù)：
[0082] 由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'粒子類型識認(rèn)碼'，確定仿真核輻射源所輻射的粒子 類型，例如為粒子；
[0083] 由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'，確定仿真核輻射源在剛開始時的 輻射粒子計數(shù)率Ic，例如Ic為110粒/秒；
[0084] 由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'半衰期識認(rèn)碼'，確定仿真核輻射源輻射粒子的半衰 期T，例如T為8. 6分鐘；
[0085] 下一步，數(shù)據(jù)計算模塊1092由半衰期T為8. 6分鐘，通過公式k = In2/T，可以 求得衰變常數(shù)k為1. 34 X 10 3,衰變常數(shù)k表示一個原子核在單位時間內(nèi)發(fā)生衰變的幾率 P，從粒子發(fā)射率Ic和衰變常數(shù)k，由公式N。= I。八計算得初始未衰變的原子數(shù)N。為82090 個，在接下來的100毫秒內(nèi)，按衰變機(jī)率為P對每個未衰變的原子逐一查檢，得出此期間內(nèi) 衰變了的原子數(shù)，把這個數(shù)除以100毫秒，得到此刻的輻射粒子計數(shù)率L，再把衰變了的原 子數(shù)從還未衰變的原子數(shù)扣除，得到新的還未衰變的原子數(shù)&。不斷的重復(fù)以上步驟，不斷 得到輻射粒子計數(shù)率I n。用一直線來擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)，繪出每次所得到的輻射粒子計數(shù)率1"的 自然對數(shù)In (In)與時間t的關(guān)系圖，可見兩者成線性關(guān)系，直線的斜率接近-k，并由數(shù)據(jù)處 理單元109的顯示模塊1093顯示出關(guān)系圖，如圖6所示，使用者憑數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線形態(tài)可檢 驗(yàn)放射性同位素的半衰期衰減現(xiàn)象。
[0086] 實(shí)施例2
[0087] 本實(shí)施例2模擬核輻射的平方反比定律。先完成預(yù)備程序，使用者先在智能終端 輸入實(shí)驗(yàn)進(jìn)行地點(diǎn)，如香港，令預(yù)計背境輻射粒子計數(shù)率為每秒2粒，再輸入探測器的偏壓 值，達(dá)到蓋革-穆勒爾計數(shù)器的工作電壓400伏，把仿真核輻射源101裝到仿真核輻射源插 座102上，之后把仿真核輻射防護(hù)罩107蓋上。
[0088] 下一步，數(shù)據(jù)處理單元109的數(shù)據(jù)接收模塊1091接收由數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元108 傳來的狀態(tài)信號，并傳給數(shù)字計算模塊1092,數(shù)字計算模塊1092根據(jù)狀態(tài)信號來確定實(shí)驗(yàn) 系統(tǒng)環(huán)境：
[0089]由使用者輸入的'實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)背景輻射狀態(tài)信號'，確定背境輻射粒子計數(shù)率，例如 為每秒2粒；
[0090] 由使用者輸入的仿真探測器的偏壓值，當(dāng)達(dá)到蓋革-穆勒爾計數(shù)器的工作電壓 400伏，指示探測器按此電壓特性工作；
[0091] 由仿真核輻射防護(hù)罩107并生的'防護(hù)罩安全聯(lián)鎖狀態(tài)信號'，指示實(shí)驗(yàn)可安全進(jìn) 行；
[0092]由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'仿真輻射源在位狀態(tài)信號'，指示仿真核輻射源101 已經(jīng)裝到仿真核輻射源插座102上；
[0093] 由仿真探測器104產(chǎn)生的'水平位置狀態(tài)信號'，指示仿真探測器104的水平位 置；
[0094] 由仿真探測器104產(chǎn)生的'對視狀態(tài)信號'，指示仿真核輻射源101與仿真探測器 104之間沒有仿真吸收板，表示只有空氣會對輻射粒子進(jìn)行吸收。
[0095]由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'仿真核輻射源高度位置狀態(tài)信號'高于仿真吸收片 105產(chǎn)生的'仿真吸收片高度位置狀態(tài)信號'，指示仿真核輻射源101與仿真探測器104之 間沒有仿真吸收板，表示只有空氣會對輻射粒子進(jìn)行吸收；
[0096] 下一步，數(shù)據(jù)處理單元109的數(shù)據(jù)接收模塊1091接收由數(shù)據(jù)采集與轉(zhuǎn)發(fā)單元108 傳來的識認(rèn)碼，并傳給數(shù)字計算模塊1092,數(shù)字計算模塊1092根據(jù)部件的識認(rèn)碼來確定部 件的物理參數(shù)：
[0097] 由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'粒子類型識認(rèn)碼'，確定仿真核輻射源所輻射的粒子 類型，例如為粒子；
[0098] 由仿真核輻射源101產(chǎn)生的'輻射強(qiáng)度識認(rèn)碼'，確定仿真核輻射源在剛開始時的 初始輻射粒子計數(shù)率'例如Ic為110粒/秒；
[0099] 下一步，數(shù)據(jù)計算模塊1092由仿真探測器104產(chǎn)生的'水平位置狀態(tài)信號'算出 仿真核輻射源101與仿真探測器104的初始距離Di，由公式A= 4/4#丨：計算得到仿真探 測器104探測到的新的輻射粒子計數(shù)率^，重復(fù)改變仿真探測器104的位置，得到不同的位 置隊(duì)，數(shù)據(jù)計算模塊1092由公式/"=4/4/^)〗計算出仿真探測器104探測到的對應(yīng)的輻射 粒子計數(shù)率In，用一直線來擬合數(shù)據(jù)點(diǎn)，繪出In的平方根的倒數(shù)與D n的關(guān)系，由數(shù)據(jù)處理單 元109的顯示模塊1093顯示出關(guān)系圖，如圖7所示，使用者憑數(shù)據(jù)點(diǎn)的直線形態(tài)可檢驗(yàn)核 輻射現(xiàn)象的平方反比定律。
[0100] 實(shí)施例3
[0101] 本實(shí)施例3模擬輻射線在物質(zhì)中轉(zhuǎn)播時其強(qiáng)度呈指數(shù)衰減的現(xiàn)象。先完成預(yù)備程 序，使用者先在智能終端輸入實(shí)驗(yàn)進(jìn)行地點(diǎn)，如香港，令預(yù)計背境輻射粒子計數(shù)率為每秒2 粒，再輸入探測器的偏壓值，達(dá)到蓋革-穆勒爾計數(shù)器的工作電壓400伏，把仿真核輻射源 101裝到仿真核輻射源插座102上，將仿真吸收片105插到仿真吸收