專利名稱：核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于核輻射測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
核輻射強(qiáng)度測(cè)量是涉核領(lǐng)域研究的常規(guī)工作之一，測(cè)量系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖I所示。核輻射探測(cè)器將核信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)供后續(xù)核電子學(xué)系統(tǒng)處理，核輻射探測(cè)器須外加高壓才能正常工作。如圖I所示，高壓電源通過前置放大器轉(zhuǎn)接到核輻射探測(cè)器上。高壓大小影響核輻射探測(cè)器實(shí)際工作性能，須通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)定。核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定一方面是確定其最佳工作電壓，另一方面是確定高壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響。坪曲線測(cè)定方法是傳統(tǒng)的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。在甄別器閾值、放大器放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)等參數(shù)不變的條件下，加載輻射源后從小到大調(diào)節(jié)探測(cè)器外加電壓，通·過定標(biāo)器讀取計(jì)數(shù)率(或固定測(cè)量時(shí)間計(jì)數(shù))，測(cè)量計(jì)數(shù)率(或固定測(cè)量時(shí)間計(jì)數(shù))隨外加電壓變化的曲線。測(cè)得計(jì)數(shù)曲線上有明顯的計(jì)數(shù)坪區(qū)，故稱為坪曲線，如圖3所示。最佳エ作電壓設(shè)在坪中，如圖3向下箭頭所示位置。在計(jì)數(shù)坪區(qū)實(shí)際上計(jì)數(shù)率(或固定測(cè)量時(shí)間計(jì)數(shù))仍隨工作電壓升高而增加，表現(xiàn)出坪有坡度，稱為坪斜，指每升高100V時(shí)計(jì)數(shù)率(或固定測(cè)量時(shí)間計(jì)數(shù))増加的百分比，其計(jì)算公式為
權(quán)利要求
1.一種核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，包括如下步驟 (1)將核輻射探測(cè)器的外加高壓調(diào)至估計(jì)的工作電壓區(qū)間內(nèi)的任意一點(diǎn)，通過多道脈沖幅度分析器測(cè)量與核輻射探測(cè)器相連接的主放大器輸出的脈沖幅度譜，所述脈沖幅度譜的橫坐標(biāo)為多道脈沖幅度分析器的道數(shù)，縱坐標(biāo)為多道脈沖幅度分析器的計(jì)數(shù)； (2)調(diào)節(jié)主放大器的微、積分時(shí)間常數(shù)，選擇脈沖幅度譜中分辨率高的時(shí)間常數(shù)，分辨率=主峰半高寬/主峰道址； (3)在步驟(2)所選定的時(shí)間常數(shù)下，確定核輻射探測(cè)器的最佳工作電壓，所述的最佳工作電壓為核輻射探測(cè)器工作電壓區(qū)間的下限，并確定在最佳工作電壓下的主大器放大倍數(shù)； (4)根據(jù)測(cè)得的最佳工作電壓對(duì)應(yīng)的脈沖幅度譜測(cè)定甄別器最佳閾值并將甄別器閾值調(diào)節(jié)至該最佳值； (5)在甄別器閾值、放大器放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)固定不變的情況下，加載輻射源測(cè)量坪曲線，通過計(jì)算坪斜確定高壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響。
2.如權(quán)利要求I所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其特征在于步驟(2)中，調(diào)節(jié)主放大器的微、積分時(shí)間常數(shù)的同時(shí)，使用示波器觀察主放大器輸出脈沖的形狀，確保其峰形不發(fā)生畸變。
3.如權(quán)利要求2所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其特征在于步驟(2)中，在脈沖幅度譜中分辨率相同的情況下，選擇相對(duì)小的時(shí)間常數(shù)。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其特征在于步驟(3)中，確定核輻射探測(cè)器的最佳工作電壓的方法是在加載輻射源的情況下，將核輻射探測(cè)器的外加高壓從小到大調(diào)節(jié)，測(cè)量主放大器輸出的脈沖幅度譜，調(diào)節(jié)主放大器放大倍數(shù)從而改變脈沖幅度譜的寬度，將脈沖幅度譜調(diào)至出現(xiàn)一定寬度的計(jì)數(shù)谷為止，達(dá)到核信號(hào)與噪聲信號(hào)甄別的要求，所述的計(jì)數(shù)谷是指脈沖幅度譜中核信號(hào)與噪聲信號(hào)之間的ー段計(jì)數(shù)較低的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其特征在于步驟(4)中，測(cè)定甄別器最佳閾值的方法是在所述脈沖幅度譜中確定甄別閾所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)M，所述M點(diǎn)位于脈沖幅度譜的計(jì)數(shù)谷谷底；將甄別閾M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多道脈沖幅度分析器的橫坐標(biāo)道址m’代入多道脈沖幅度分析器道址與電壓值變換公式A=Pt^Aci,求出最佳閾值A(chǔ)’， 其中，m為道址，A為m對(duì)應(yīng)的電壓值，p為系數(shù),A0為常數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其特征在于將甄別器閾值調(diào)節(jié)至最佳值的方法是使用信號(hào)發(fā)生器給主放大器輸入方波脈沖信號(hào)，使用示波器觀察主放大器輸出，調(diào)節(jié)方波脈沖信號(hào)幅值，使主放大器輸出幅度為A’的脈沖信號(hào)；使用示波器觀察與主放大器連接的甄別器的輸出，將甄別器的閾值從小到大調(diào)節(jié)，直至甄別器剛好沒有脈沖信號(hào)輸出為止，此時(shí)甄別器的實(shí)際閾值已經(jīng)調(diào)節(jié)至最佳閾值A(chǔ)’。
7.如權(quán)利要求6所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法，其特征在于步驟(5)中，測(cè)量坪曲線的方法是加載輻射源后從小到大調(diào)節(jié)核輻射探測(cè)器外加高壓，通過定標(biāo)器讀取計(jì)數(shù)率或固定測(cè)量時(shí)間計(jì)數(shù)，測(cè)量計(jì)數(shù)率或固定測(cè)量時(shí)間計(jì)數(shù)隨核輻射探測(cè)器外加高壓變化的曲線。
8.一種核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于包括時(shí)間常數(shù)確定裝置、最佳工作電壓確定裝置、甄別器閾值調(diào)節(jié)裝置、坪曲線測(cè)定裝置，其中，所述的時(shí)間常數(shù)確定裝置和最佳工作電壓確定裝置采用相同的硬件結(jié)構(gòu)，包括核輻射探測(cè)器，核輻射探測(cè)器順次連接前置放大器和主放大器，高壓電源通過前置放大器轉(zhuǎn)接到核輻射探測(cè)器上，主放大器與多道脈沖幅度分析器連接，多道脈沖幅度分析器連接計(jì)算機(jī)；所述的甄別器閾值調(diào)節(jié)裝置包括信號(hào)發(fā)生器，信號(hào)發(fā)生器與主放大器連接，主放大器分別連接幅度甄別器和示波器，幅度甄別器與示波器相連接；所述的坪曲線測(cè)定裝置包括核輻射探測(cè)器，核輻射探測(cè)器順次連接前置放大器和主放大器，高壓電源通過前置放大器轉(zhuǎn)接到核輻射探測(cè)器上，主放大器與幅度甄別器連接，幅度甄別器連接定標(biāo)器。
9.如權(quán)利要求8所述的核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于所述的時(shí)間常數(shù)確定裝置的主放大器還與示波器連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于核輻射測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種核輻射探測(cè)器工作電壓標(biāo)定方法及系統(tǒng)。該方法在獲得脈沖幅度譜的基礎(chǔ)上，首先確定主放大器時(shí)間常數(shù)，繼而確定該時(shí)間常數(shù)下核輻射探測(cè)器最佳工作電壓，繼而確定該探測(cè)器最佳工作電壓下放大器放大倍數(shù)和甄別器閾值。在甄別器閾值、放大器放大倍數(shù)、時(shí)間常數(shù)等參數(shù)固定不變的條件下測(cè)量坪曲線，通過計(jì)算坪斜確定高壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響。本發(fā)明有助于延長(zhǎng)探測(cè)器使用壽命，提高γ信號(hào)抑制能力，減少高壓放電現(xiàn)象，避免了參數(shù)隨意設(shè)置測(cè)不出坪曲線的情況。
文檔編號(hào)G01T1/16GK102830420SQ201210320879
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者陳東風(fēng), 劉蘊(yùn)韜, 余周香, 孫凱, 王洪立, 肖紅文, 韓文澤, 焦學(xué)勝, 李眉娟, 李峻宏, 胡瑞, 劉曉龍, 韓松柏, 郝麗杰 申請(qǐng)人:中國(guó)原子能科學(xué)研究院