Hầu hết các thiết bị hạt nhân hiện nay ngoài phần mềm điều khiển thiết bị thì còn đi kèm phần mềm chỉ thị, xử lý dữ liệu trên máy tính PC. Điều này có thể làm cho thiết bị nhỏ gọn, linh hoạt, tuy nhiên trong các điều kiện phục vụ trực tiếp ngoài hiện trường thì dường như nó lại làm tăng thêm sự cồng cềnh, phức tạp của hệ thiết bị, đặc biệt là những điều kiện hiện trường phức tạp.

Khả năng và ứng dụng của LattePanda có thể được sử dụng để chế tạo thiết bị hạt nhân di động xử lý dữ liệu tương tự máy tính cá nhân. Vì thế, năm 2018, nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Chiếu xạ Hà Nội thuộc Viện Năng lượng nguyên tử Việt Nam do ông Nguyễn Thanh Hùng làm chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng vi mạch LattePanda trong chế tạo thiết bị hạt nhân di động”.

LattePanda là một máy tính nhúng nhỏ gọn có khả năng chạy hệ điều hành Windows 10 của Microsoft, vi mạch được trang bị hai vi xử lý Intel x86 X5-Z8300/Z8350 và một co-processor 8bit AtMega32u4. Việc sử dụng hai vi xử lý có thể gia tăng sự cồng cềnh cho phần cứng nhưng bù lại về hiệu năng xử lý dữ liệu trên phần mềm, một vi xử lý chuyên thu nhận dữ liệu từ cảm biến và một vi xử lý chuyên quản lý hệ điều hành, qua đó mà phát huy tối đa sức mạnh của vi xử lý. Việc sử dụng hệ điều hành Windows cộng thêm việc hỗ trợ đa ngôn ngữ lập trình giúp nhà phát triển dễ dàng ứng dụng vi mạch này vào các hệ thống điều khiển.

Trong các bài toán liên quan đến chế tạo thiết bị hạt nhân di động, tính chất xử lý dữ liệu như thế nào luôn được coi trọng nhất, khả năng hỗ trợ xử lý như trên máy tính PC là điều thuận lợi, vừa đầy đủ tính năng, vừa nhỏ gọn lại tiết kiệm năng lượng thì việc ứng dụng vi mạch LattePanda trong chế tạo các thiết bị hạt nhân là hoàn toàn có cơ sở.

Trong khuôn khổ đề tài, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một thiết bị thử nghiệm hoàn chỉnh ghép nối vi mạch LattePanda với mạch phân tích biên độ đa kênh MCA, hiển thị dữ liệu xử lý lên màn hình LCD 7 inch. Thiết bị có khả năng kết nối trực tiếp đến một detector nhấp nháy và xử lý tín hiệu ngay tại chỗ với một chương trình xử lý phổ đơn giản đi kèm. Tuy có thể xử lý và hiển thị, nhưng thiết bị thử nghiệm vẫn tồn tại một số hạn chế: Chương trình xử lý phổ chưa có khả năng xử lý, phân tách các đỉnh chồng chập; Thiết bị ghép nối dạng module nên chưa thực sự nhỏ gọn; Các linh kiện trong thiết bị chưa được tối ưu tốt để hoạt động trên nguồn điện dự phòng; và Thiết bị chỉ có thể ghép nối và xử lý phổ trực tiếp từ detector nhấp nháy.

Các vấn đề hạn chế trên sẽ được nhóm tiếp tục nghiên cứu khắc phục, tiếp tục hoàn thiện chương trình xử lý phổ với các chức năng đa dạng và nâng độ chính xác của thiết bị. Thông qua việc thực hiện đề tài, nhóm thực hiện đã hoàn thành các nội dung công việc, qua đó từng bước làm chủ những công nghệ chip xử lý mới nhất hiện nay, ứng dụng vào những bài toán cụ thể để nâng cao trình độ làm việc của nhóm.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 16226/2019) tại Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ quốc gia.

N.P.D (NASATI)