核电子学与核仪器第十八课.ppt

核电子学与核仪器 覃国秀 qinguoxiu198201@163.com Tel: 核技术教研室 2009/06/09 第五章关键点 时间分析 定时误差（时间移动、时间晃动、时间漂移） 定时方法 前沿定时、过零定时、恒比定时、幅度和上升时间补偿定时 触发比与斜率噪声比 最佳定时滤波器与定时滤波放大器 定时单道脉冲幅度分析器 符合 符合方法、符合电路、快信号的传输和纳秒延时器 时间量变换方法 时间-幅度变换（起-停型时幅变换；脉冲叠加型时幅变换）、时间-数字变换（计数式时数变换；游标尺计时器；内插时数变换）、上升时间-幅度变换 脉冲波形甄别 用途、优质因子 本堂课主要内容 核脉冲计数 1.1定标器 1.2计数率计 一、核脉冲计数 在核电子学测量系统中，核辐射探测器输出信号在经过各种信号处理电路后，通常都要变换成数字信号，再经过数据收集和处理，给出实验的最终结果。 脉冲信号计数是核电子学最基本的测量方法，也是最简单的数据获取工作。核辐射探测器输出的脉冲信号数目与被测的辐射强度成正比，直接记录单位时间内的脉冲数目可以测量核辐射强度。 在幅度分析和时间分析中，常用计数设备来测量某一类信号的计数率。 一、核脉冲计数 脉冲计数系统： 一、核脉冲计数 常用的计数设备有定标器和计数率计。 一、核脉冲计数 1.1定标器 定标器工作原理 测量一定时间间隔内的输入脉冲数。为适应不同用户的要求，通常设有几种不同的测量方式。 一、核脉冲计数 一、核脉冲计数 电路组成和各部分的作用 一、核脉冲计数 1.1定标器 定标器工作原理 特殊定标器：可逆定标器、预置定标器等 电路实例 一、核脉冲计数 1.1定标器 定标器测量核脉冲计数的误差 在核脉冲计数测量中，如果仪器都十分稳定，源和探测器相对位置不变，测量时间一定，定标器记录脉冲数目的误差决定于计数的统计误差和漏计误差。 （1）统计误差 （2）漏计误差 一、核脉冲计数 1.2计数率计 计数率计又称率表，能直接指示输入脉冲的计数率，在许多核辐射测量中，有时需要知道的不是输入脉冲的数目，而是计数率。 通常使用的是线性计数率计，它可分为模拟式和数字式的，前者的输出给出正比于输入脉冲的计数率的模拟电压或电流信号，后者给出正比于输入脉冲计数率的数字脉冲。 一、核脉冲计数 1.2计数率计 模拟式线性计数率计 一、核脉冲计数 1.2计数率计 模拟式线性计数率计 电路原理 一、核脉冲计数 一、核脉冲计数 1.2计数率计 模拟式线性计数率计 需要注意的是，虽然增大RC，可以减少相对统计偏差，但是却降低了响应速度。因为输出电压读数相对输入计数率变化有着迟缓的响应过程。设计数率突然从n1增加到n2，输出电压Vo将按时间常数RC增长： 一、核脉冲计数 1.2计数率计 模拟式线性计数率计 二极管泵电路： 一、核脉冲计数 一、核脉冲计数 1.2计数率计 模拟式线性计数率计 改进型线性计数率计泵电路： 一、核脉冲计数 一、核脉冲计数 一、核脉冲计数 一、核脉冲计数 数字式计数率计 用数字电路模仿泵电路的方法，保留模拟计数率计连续指示的优点。一般，用计数电路存贮计数来代替电容存贮电荷，用输入脉冲数来代替定量电容给出的电荷数，这样与充电过程相对应的是计数电路存贮计数，而放电过程则对应为每隔一定时间在计数电路已存的计数N中减去一定的计数N/P。 总结 * * 表头指针(连续)显示 数字(间歇)显示 显示方式 由模拟电路构成 主要由数字电路构成 电路构成 单位时间内的平均输入脉冲数（计数率） 一定时间间隔内的输入脉冲数。 电路功能 计数率计 定标器 定数测量：手动启动，到预置计数后自 动停止测量。 定时测量：手动启动，到预置时间后 自动停止测量。 ◇手动测量方式：手动起停。 ◇半自动测量方式： ◇自动测量方式： 开始手动启动 自动启动 自动复位 测量 (定时或定数) 停止计数(显示结果) 输入电路 计数系统 控制系统 定时系统 低压电源 高压电源 隔离、极性、成形 计数、 预置计数 计时、 预置时间 接探测器 带有缓冲、扫描器的计数系统 主要技术指标： 1)、对输入脉冲的要求： 2)、计数容量：能计数的最大值。如上图为106－1。 4)、 f max：不引起计数率损失条件下能记录的周期信号的最高频率。 5)、分辨时间τ ：输入为双脉冲时，定标器能分辨出这两个脉冲的最小时间间隔。 输入信号宽度：0.1~100μS，幅度：200mV~2V， 极性：＋或－ 3)、定时时间：能