专利名称：核辐射探测器工作电压标定方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明属于核辐射測量技术领域，具体涉及ー种核辐射探測器工作电压标定方法及系统。
背景技术：
核辐射强度测量是涉核领域研究的常规工作之一，測量系统硬件结构如图I所示。核辐射探测器将核信号转换成电信号供后续核电子学系统处理，核辐射探测器须外加高压才能正常工作。如图I所示，高压电源通过前置放大器转接到核辐射探測器上。高压大小影响核辐射探測器实际工作性能，须通过实验标定。核辐射探測器工作电压标定一方面是确定其最佳工作电压，另一方面是确定高压波动对测量数据的影响。坪曲线测定方法是传统的核辐射探測器工作电压标定方法，其硬件结构如图2所示。在甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数等參数不变的条件下，加载辐射源后从小到大调节探測器外加电压，通·过定标器读取计数率(或固定測量时间计数)，测量计数率(或固定測量时间计数)随外加电压变化的曲线。测得计数曲线上有明显的计数坪区，故称为坪曲线，如图3所示。最佳エ作电压设在坪中，如图3向下箭头所示位置。在计数坪区实际上计数率(或固定測量时间计数)仍随工作电压升高而增加，表现出坪有坡度，称为坪斜，指每升高100V时计数率(或固定測量时间计数)増加的百分比，其计算公式为
权利要求
1.一种核辐射探測器工作电压标定方法，包括如下步骤 (1)将核辐射探測器的外加高压调至估计的工作电压区间内的任意一点，通过多道脉冲幅度分析器測量与核辐射探測器相连接的主放大器输出的脉冲幅度谱，所述脉冲幅度谱的横坐标为多道脉冲幅度分析器的道数，纵坐标为多道脉冲幅度分析器的计数； (2)调节主放大器的微、积分时间常数，选择脉冲幅度谱中分辨率高的时间常数，分辨率=主峰半高宽/主峰道址； (3)在步骤(2)所选定的时间常数下，确定核辐射探測器的最佳工作电压，所述的最佳工作电压为核辐射探測器工作电压区间的下限，并确定在最佳工作电压下的主大器放大倍数； (4)根据测得的最佳工作电压对应的脉冲幅度谱测定甄别器最佳阈值并将甄别器阈值调节至该最佳值； (5)在甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数固定不变的情况下，加载辐射源測量坪曲线，通过计算坪斜确定高压波动对测量数据的影响。
2.如权利要求I所述的核辐射探測器工作电压标定方法，其特征在于步骤(2)中，调节主放大器的微、积分时间常数的同时，使用示波器观察主放大器输出脉冲的形状，确保其峰形不发生畸变。
3.如权利要求2所述的核辐射探測器工作电压标定方法，其特征在于步骤(2)中，在脉冲幅度谱中分辨率相同的情况下，选择相对小的时间常数。
4.如权利要求1-3中任意一项所述的核辐射探測器工作电压标定方法，其特征在于步骤(3)中，确定核辐射探測器的最佳工作电压的方法是在加载辐射源的情况下，将核辐射探測器的外加高压从小到大调节，測量主放大器输出的脉冲幅度谱，调节主放大器放大倍数从而改变脉冲幅度谱的宽度，将脉冲幅度谱调至出现一定宽度的计数谷为止，达到核信号与噪声信号甄别的要求，所述的计数谷是指脉冲幅度谱中核信号与噪声信号之间的ー段计数较低的区域。
5.如权利要求4所述的核辐射探測器工作电压标定方法，其特征在于步骤(4)中，测定甄别器最佳阈值的方法是在所述脉冲幅度谱中确定甄别阈所对应的点M，所述M点位于脉冲幅度谱的计数谷谷底；将甄别阈M点对应的多道脉冲幅度分析器的横坐标道址m’代入多道脉冲幅度分析器道址与电压值变换公式A=Pt^Aci,求出最佳阈值A’， 其中，m为道址，A为m对应的电压值，p为系数,A0为常数。
6.如权利要求5所述的核辐射探測器工作电压标定方法，其特征在于将甄别器阈值调节至最佳值的方法是使用信号发生器给主放大器输入方波脉冲信号，使用示波器观察主放大器输出，调节方波脉冲信号幅值，使主放大器输出幅度为A’的脉冲信号；使用示波器观察与主放大器连接的甄别器的输出，将甄别器的阈值从小到大调节，直至甄别器刚好没有脉冲信号输出为止，此时甄别器的实际阈值已经调节至最佳阈值A’。
7.如权利要求6所述的核辐射探測器工作电压标定方法，其特征在于步骤(5)中，测量坪曲线的方法是加载辐射源后从小到大调节核辐射探測器外加高压，通过定标器读取计数率或固定測量时间计数，测量计数率或固定測量时间计数随核辐射探測器外加高压变化的曲线。
8.一种核辐射探測器工作电压标定系统，其特征在于包括时间常数确定装置、最佳工作电压确定装置、甄别器阈值调节装置、坪曲线測定装置，其中，所述的时间常数确定装置和最佳工作电压确定装置采用相同的硬件结构，包括核辐射探測器，核辐射探测器顺次连接前置放大器和主放大器，高压电源通过前置放大器转接到核辐射探測器上，主放大器与多道脉冲幅度分析器连接，多道脉冲幅度分析器连接计算机；所述的甄别器阈值调节装置包括信号发生器，信号发生器与主放大器连接，主放大器分别连接幅度甄别器和示波器，幅度甄别器与示波器相连接；所述的坪曲线測定装置包括核辐射探測器，核辐射探测器顺次连接前置放大器和主放大器，高压电源通过前置放大器转接到核辐射探測器上，主放大器与幅度甄别器连接，幅度甄别器连接定标器。
9.如权利要求8所述的核辐射探測器工作电压标定系统，其特征在于所述的时间常数确定装置的主放大器还与示波器连接。
全文摘要
本发明属于核辐射测量技术领域，具体涉及一种核辐射探测器工作电压标定方法及系统。该方法在获得脉冲幅度谱的基础上，首先确定主放大器时间常数，继而确定该时间常数下核辐射探测器最佳工作电压，继而确定该探测器最佳工作电压下放大器放大倍数和甄别器阈值。在甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数等参数固定不变的条件下测量坪曲线，通过计算坪斜确定高压波动对测量数据的影响。本发明有助于延长探测器使用寿命，提高γ信号抑制能力，减少高压放电现象，避免了参数随意设置测不出坪曲线的情况。
文档编号G01T1/16GK102830420SQ201210320879
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者陈东风, 刘蕴韬, 余周香, 孙凯, 王洪立, 肖红文, 韩文泽, 焦学胜, 李眉娟, 李峻宏, 胡瑞, 刘晓龙, 韩松柏, 郝丽杰 申请人:中国原子能科学研究院
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