เครื่องมือวัดรังสีแบบ Liulinเป็น เครื่องมือวัดปริมาณรังสี แบบสเปกโทรเมตรี^{[ 1 ]}เครื่องมือเหล่านี้เป็นเซนเซอร์วัดรังสีไอออนไนซ์ชนิดเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถวัดพลังงานที่สะสมของอนุภาคในไดโอด PIN ซิลิคอน และฟลักซ์ของอนุภาคได้ ข้อมูลที่วัดได้จะเป็นอนุกรมเวลาของความเข้มสเปกตรัม ข้อมูลเกี่ยวกับรังสีสนามผสม (โดยปกติคือรังสีคอสมิกทุติยภูมิ ) จะถูกนำมาใช้ในการคำนวณปริมาณรังสีที่เกี่ยวข้องกับภารกิจเฉพาะ เช่น สำหรับลูกเรือหรืออุปกรณ์การบินและอวกาศ ข้อดีหลักของเครื่องตรวจจับรังสีไอออนไนซ์ชนิดนี้เมื่อเทียบกับแบบคลาสสิกที่มีสารเรืองแสงคือการลดน้ำหนักและขนาดลงอย่างมาก รวมถึงการใช้พลังงานต่ำมาก^{[ 2 ]}

อุปกรณ์ Liulin รุ่นแรกได้รับการพัฒนาขึ้นในช่วงปี 1986–1988 สำหรับโครงการทางวิทยาศาสตร์ของนักบินอวกาศชาวบัลแกเรีย คนที่สอง ในการเดินทางไปสถานีอวกาศ MIRหลังจากที่สถานีอวกาศ MIR ยุติการโคจรแล้ว การทดลองที่คล้ายกันโดยใช้เครื่องตรวจจับรุ่นปรับปรุงใหม่ก็ยังคงดำเนินต่อไปบน สถานีอวกาศ นานาชาติ (ISS )

ตั้งแต่ต้นปี 2015 ได้มีการพัฒนาอุปกรณ์ตรวจจับฮาร์ดแวร์แบบโอเพนซอร์สที่ใช้เทคโนโลยีเดียวกันที่เรียกว่า SPACEDOS จากนั้นอุปกรณ์ SPACEDOS ในรูปแบบต่างๆ จะถูกนำไปใช้บนสถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) ควบคู่ไปกับเครื่องวัดปริมาณรังสี Liulin ^{[ 3 ]}

เครื่องมือวัดปริมาณรังสีแบบ Liulin ทุกชนิดใช้ ตัวตรวจจับซิลิคอนอย่างน้อยหนึ่งตัวและวัดพลังงานที่สะสมและจำนวนอนุภาคในช่วงเวลาที่เข้าสู่ตัวตรวจจับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งอนุภาคที่มีประจุจะพุ่งชนอุปกรณ์ วัสดุเซมิคอนดักเตอร์จะแตกตัวเป็นไอออน และประจุจะถูกวัด ทำให้สามารถคำนวณอัตราปริมาณรังสีและฟลักซ์ของอนุภาคได้

โดยละเอียดการประมวลผลสัญญาณในเครื่องมือ LIULIN ดั้งเดิมนั้นใช้ไดโอด PIN ซิลิคอนเดี่ยว ตามด้วยแอมพลิฟายเออร์ ปรับรูปร่างที่ไวต่อประจุ (CSA) จำนวนพัลส์ที่เอาต์พุตของ CSA ที่สูงกว่าเกณฑ์ที่กำหนดจะเป็นสัดส่วนกับฟลักซ์ของอนุภาคที่กระทบกับตัวตรวจจับ แอมพลิจูดของพัลส์ที่เอาต์พุตของ CSA จะเป็นสัดส่วนกับพลังงานที่สะสมโดยอนุภาค นอกจากนี้ การรวมพลังงานที่สะสมของอนุภาคในตัวตรวจจับในช่วงเวลาการวัดทำให้สามารถคำนวณอัตราปริมาณรังสีได้^{[ 4 ]}

แนวคิดดั้งเดิมมีข้อเสียที่สำคัญคือความสามารถในการทำซ้ำที่ไม่ดีของเครื่องมือ LIULIN ดั้งเดิม เนื่องจากเกณฑ์การตรวจจับจุดสูงสุดถูกตั้งค่าโดยตัวปรับแต่งเชิงกล ซึ่งไวต่อการตั้งค่าเริ่มต้นและการสั่นสะเทือนระหว่างการใช้งาน^{[ 5 ]}

สถานการณ์ดังกล่าวส่งผลให้มีการออกแบบเครื่องมือเทียบเท่า Liulin แบบโอเพนซอร์สหลายตัวที่พัฒนาขึ้นในสาธารณรัฐเช็กเรียกว่า AIRDOS และ SPACEDOS ^{[ 6 ]}โดยที่เกณฑ์พลังงานที่กำหนดจะถูกแทนที่ด้วยการคิดค้นตัวตรวจจับจุดสูงสุดชนิดใหม่ที่มีหน่วยความจำแบบอนาล็อก วงจรประมวลผลสัญญาณที่ได้รับการปรับปรุงจะปรับปรุงพารามิเตอร์หลายอย่าง ไม่เพียงแต่ปัญหาเกี่ยวกับเกณฑ์พลังงานที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนตัวตรวจจับ Liulin ที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ในขณะเดียวกันยังช่วยให้สามารถตรวจจับพลังงานที่สะสมได้จนถึงระดับสัญญาณรบกวนของตัวตรวจจับเอง^{[ 7 ]}

การใช้งานหลักของเครื่องตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์ที่อธิบายไว้คือการวัดปริมาณรังสีคอสมิก มีเครื่องตรวจจับประเภท Liulin หลายแบบที่ขยายการใช้งานไปสู่การวัดปริมาณรังสีในเครื่องบินโดยสาร ตัวอย่างเช่น มีเครื่องมือ AIRDOS ฮาร์ดแวร์โอเพนซอร์สแบบหนึ่งที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับ UAV หลายประเภท^{[ 8 ] [ 9 ]}