ابزارهای نوع لیولین

بندانگشتی
**نوع لیولین**  دسته‌ای از ابزارهای طیف‌سنجی - دوزیمتری است. این ابزارها انواع خاصی از حسگرهای تابش یونیزان مبتنی بر نیم‌رسانا هستند که قادر به اندازه‌گیری انرژی رسوب‌شده ذره در دیود پین سیلیکونی و همچنین شار ذرات هستند. خروجی داده‌های اندازه‌گیری شده سپس یک سری زمانی از شدت طیفی است. داده‌های مربوط به تابش میدان مختلط (معمولاً پرتوهای کیهانی ثانویه) سپس برای محاسبه دوز تابش مربوط به مأموریت خاص، مثلاً برای خدمه یا تجهیزات هوافضا، استفاده می‌شوند. مزایای اصلی این نوع آشکارساز تابش یونیزان در مقایسه با تنظیمات کلاسیک با سوسوزن‌ها، کاهش قابل توجه وزن و اندازه همراه با مصرف برق بسیار کم است.

## تاریخچه
اولین دستگاه لیولین در بازه زمانی ۱۹۸۶–۱۹۸۸ برای برنامه علمی دومین کیهان‌نورد بلغاری برای پرواز در ایستگاه فضایی میر توسعه داده شد. پس از خروج ایستگاه میر از مدار، آزمایش‌های مشابه با نسخه‌های اصلاح‌شده آشکارسازها در ایستگاه فضایی بین‌المللی ادامه یافت.
بندانگشتی|نمای پایین از ابزار الکترونیکی اصلی اسپیس‌داس۰۲
از ابتدای سال ۲۰۱۵، آشکارسازهای سخت‌افزاری متن‌باز مبتنی بر همین فناوری به نام اسپیس‌داس توسعه یافته‌اند. سپس ابزارهای اسپیس‌داس در انواع مختلف به موازات دزیمترهای لیولین روی ISS استفاده می‌شوند.

## اصل عملکرد
تمام ابزارهای دزیمتری نوع لیولین از یک یا چند آشکارساز سیلیکونی استفاده می‌کنند و انرژی رسوب‌شده و تعداد ذرات را در دوره زمانی که به آشکارساز(ها) برخورد می‌کنند، اندازه‌گیری می‌کنند، به خصوص زمانی که ذرات باردار به دستگاه برخورد می‌کنند، ماده نیم‌رسانا یونیزه می‌شود و بار اندازه‌گیری می‌شود که امکان محاسبه آهنگ دوز و شار ذرات را فراهم می‌کند.

به‌طور مفصل، پردازش سیگنال در ابزار اصلی لیولین بر اساس یک دیود پین سیلیکونی منفرد و به دنبال آن یک تقویت‌کننده شکل‌دهی حساس به بار (سی‌اس‌ای) بود. تعداد پالس‌ها در خروجی سی‌اس‌ای بالاتر از یک آستانه مشخص متناسب با شار ذرات برخوردکننده به آشکارساز بود؛ دامنه پالس‌ها در خروجی سی‌اس‌ای متناسب با انرژی رسوب‌شده توسط ذرات بود. علاوه بر این، انتگرال رسوب انرژی ذرات انباشته‌شده در آشکارساز در طول بازه اندازه‌گیری، محاسبه آهنگ دوز را امکان‌پذیر می‌کرد.

طرح اولیه دارای یک نقص قابل توجه در تکرارپذیری ضعیف ابزارهای اصلی لیولین است، زیرا آستانه تشخیص پیک توسط یک تریمر مکانیکی تنظیم می‌شد که به تنظیمات اولیه و ارتعاشات در طول استفاده حساس بود.

این وضعیت منجر به طراحی چندین ابزار معادل لیولین متن‌باز توسعه‌یافته در جمهوری چک به نام‌های اِیرداس و اسپیس‌داس شد که در آن‌ها آستانه انرژی داده‌شده با اختراع نوع جدیدی از آشکارساز پیک با حافظه آنالوگ جایگزین می‌شود. مدار پردازش سیگنال بهبودیافته، پارامترهای متعددی را نه تنها مشکل آستانه انرژی متفاوت قطعات مختلف آشکارساز لیولین را برطرف می‌کند، بلکه همزمان امکان تشخیص انرژی‌های رسوب‌شده تا حد نویز خود آشکارساز را نیز فراهم می‌کند.

## موارد استفاده
کاربرد اصلی نوع آشکارساز نیم‌رسانا توصیف‌شده در دزیمتری پرتوهای کیهانی است. انواع مختلفی از آشکارسازهای نوع لیولین وجود دارد که موارد استفاده آن را به دزیمتری هواپیماهای مسافربری گسترش می‌دهند. به عنوان مثال، نوعی از ابزارهای سخت‌افزاری متن‌باز اِیرداس وجود دارد که به‌طور خاص برای انواع مختلف پهپادها طراحی شده‌اند.
[جایگزین=AIRDOS04 instrument enclosure. View on the front user interface panel with two buttons and accumulator status LED indicator. The USB-C interface connector and communication indication LEDs are also visible.|بندانگشتی|ابزار اِیرداس۰۴. نمایش روی پنل رابط کاربری جلویی با [ال‌ئی‌دیهای نشانگر.]]

## منابع

رده:تجهیزات علمی