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低本底α、β测量仪对电路有什么要求?

发布时间:2021-09-24 点击量:22
  低本底α、β测量仪作为日子饮用水、土壤、空气、食物等环境样品中总放射性丈量的首要仪器,广泛应用于应急监测和辐射卫生、环境保护、质量监督查验等范畴。
 
  为完结放射性丈量与剖析,低本底α、β测量仪电路的根本要求如下:模仿扩大电路要具有较大信噪比,完结勘探器输出的弱小信号扩大;能一起扩大多路信号,且不相互串扰;能实时对多路数字信号进行反契合与计数,计数器位宽不小于16位;具有与核算机通讯功用。该电路的稳定性、牢靠性直接影响着丈量仪的丈量精度和长期稳定性,本文选用高功能扩大器和比较器规划扩大比较矩阵,根据可编程逻辑器件CPLD和STM32单片机,规划了一种四路低本底αβ丈量仪的电路,完结了高精度牢靠丈量。
 
  探头矩阵由四路主探头和两路反契合探头组成,可一起对4个样品进行丈量。探头部分选用无跟从器规划,只装置分压电阻电路,信号输出和高压输入共用一根同轴电缆,减少了信号线、电源线和高压线数量。后续处理电路完结探头矩阵输出弱小信号扩大和处理等。
 
  扩大矩阵完结对六路探头送来的信号进行提取、高压噪声去除、扩大整形,以满意后续比较电路的要求。
 
  由于探头(光电倍增管)输出信号为弱小电流信号,因而扩大电路选用电流-电压改换方法,根本电路,一般Rf选用温度系数较小的金属膜电阻,温度影响较大的碳膜电阻一般不宜选用。此外,一般用处的同轴电缆会由于受力而发生噪声,所以选用低噪声同轴电缆线。别的,丈量弱小电流要前置扩大器运用FET型输入法。
 

低本底α、β测量仪

 

  规划的扩大矩阵由四路主扩大电路和两路反契合扩大电路组成,单路扩大比较电路由两级扩大组成。
 
  榜首级扩大器选用电荷活络扩大电路,该电路具有十分杰出的低噪声功能,而且其输出信号起伏根本不受勘探器电容、扩大器开环时输入电容和电压增益等参数稳定性的影响。榜首级扩大器将光电倍增管输出的弱小电流信号转换成较大的电压信号,其输出一路直接到比较器1和比较器2,作为较大起伏信号(α和β高阈)输出;另一路输出到第二级扩大器。
 
  第二级扩大器选用同相扩大器结构,对信号二级扩大后输出到比较器3,作为较小信号(β低阈)输出。扩大芯片选用高速JFET输入型扩大器,作业电压±12V。
 
  低本底α、β测量仪电路作业原理是:将探头单元(包括4路主探头和2路反契合探头,共6路信号)输出的弱小模仿模仿信号进行扩大鉴别,成形为数字脉冲,再经反契合过滤本底信号后进行计数,计数成果送到单片机处理和显现等,经过核算机获取丈量数据,完结核算、显现、打印报表等。其硬件组成如图1所示,首要由6路探头矩阵(4路主探头和2路反契合探头)、扩大矩阵、比较器矩阵、可编程逻辑器件CPLD、MCU、RS232接口、高压及高压控制电路和低压电源等部分所组成。
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