气球法测氡装置探测效率的探究

探测效率是气球法测氡装置的重要技术指标之一,它的大小直接影响测氡装置测量结果的准确性。本文探究气球测氡装置的探测效率的方法,基于成都理工大学研制的一款新型气球法测氡仪—IED-3000F气球测氡仪,结合其测氡的原理,推导了气球法测氡装置探测效率的表达式。通过南华大学氡实验室刻度常数的实验结果,计算了该装置探测效率的理论值,并与的实测值进行了对比。结果表明,在误差范围内,由这种方法计算气球法测氡装置的探测效率具有可行性。     

野外微区X荧光矿物探针分析结果A类不确定度的研究

微区X荧光矿物探针可以客观对矿物进行快速显微定量分析,是地质勘探,环境调查和材料分析领域中一种重要的显微分析仪器。本文简述了微束微区X荧光矿物探针分析仪的结构和组成,选用贝塞尔法和极差法,对微区荧光探针分析仪的A类不确定度评定进行比较。当测量次数少于7次时,使用极差法进行A类不确定度的评定效果更佳。从而完善微束微区X荧光探针分析仪的不确定度的评定。     

小波阈Wiener滤波器在航空伽玛能谱降噪中的应用

在传统的小波降噪基础上,根据Wiener滤波器和小波变换的特点,采用小波域Wiene滤波器对航空γ能谱谱线数据进行了降噪处理,取得了良好效果。采用该方法对内蒙某地区的航空γ能谱数据进行了处理,结果显示,该方法能有效降低原始能谱数据中统计涨落带来的影响,其降噪效果优于传统的降噪方法。     

蒙特卡罗方法计算γ射线衰减系数的修正参数

研究窄束γ射线衰减规律试验中由于源的发散性引起的误差,提出相关的修正参数(A),选用蒙特卡罗方法进行模拟计算,分别模拟点状源模型和单向源抽象模型,得出A的变化规律.为进一步研究试验环境下其他因素对衰减系数的影响以及用实测数据进行γ场的理论计算、γ射线衰减规律的工业应用等提供参考.     

多种确定地球化学异常下限方法的比较

地球化学异常下限值是区分背景区与异常区的基本指标,而计算异常下限值的准确性也直接关系到下一步探矿工作开展的关键。本文选取新疆西天山成矿带托逊地区1:50000土壤X荧光化探样品中Mn、Fe、Zn、As四种元素为例,使用传统统计方法、多重分形方法、85%累计频率法分别对化探数据进行处理后得出结论:传统统计方法计算出的异常范围小,且较为分散;多重分形方法对弱小异常的圈定效果明显,但范围过大;85%累计频率法与传统方法所得异常下限值比较接近,但对弱小异常的识别效果相对于传统方法显著。     

手持式单板500MHz采样率数字化多道设计

针对Cs2LiYC16:CE(CLYC)闪烁晶体、掺硼塑料闪烁体等中子/γ探测器的电流脉冲波形的甄别,需要高速数字化多道脉冲幅度分析器。采用直接耦合方式设计高速模拟前端电路,将高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)配合现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片实现数字化设计,在FPGA内部实现了高速数字滤波、脉冲幅度提取、基线扣除、谱线存储与传输等功能。通过嵌入式的Power PC内核,实现替代外部控制器的复杂时序功能,并挂接通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)外设芯片实现与外部计算机的高速双向数据传输。本文还设计了低噪声、大电流的开关电源,最终实现了可脱机独立运行的手持式单板高速数字多道。通过实测数字多道的模拟前端电路大信号带宽达110 MHz,小信号带宽达200 MHz,实时采样率为500 MHz,脉冲计数通过率大于107 s-1,线性度达0.999 8,连接NaI(Tl)、掺硼塑料闪烁体、LaBr_3(Ce)等闪烁体探测器实测谱线合理,满足实际使用要求。     

基于神经网络的人工放射性气溶胶中氡子体扣除算法

介绍和分析了人工放射性气溶胶在线监测仪氡子体扣除算法中比例系数扣除法,现有算法存在分类粗糙、扣除准确度不高以及适应性不强等不足。为进一步提高扣除的准确度,降低检测限,提出了利用聚类分析先对谱线进行分类,然后在每个类中利用神经网络进行计算,最后进行扣除的方法。测试结果证明了聚类分析和神经网络扣除方法均能明显降低人工放射性气溶胶在线监测仪的检测限。     

数字快成形算法用于慢衰减闪烁体的高计数率能谱读出

慢衰减型闪烁体(NaI(Tl)、CsI(Tl)等)探测器经过前放输出的脉冲信号具有较长的上升时间,造成电荷在收集的过程中出现严重的弹道亏损。在后续脉冲成形中为了降低弹道亏损对能量分辨率的影响,一般采用较宽的成形平顶来增加电荷的收集时间。但在高辐射粒子注量率的场合下,由于慢衰减型闪烁体输出的脉冲堆积严重,采用传统的滤波成形方式获得的脉冲计数率和能量分辨率明显降低。为解决此问题,本文提出了一种以数字反褶积为核心的数字快成形算法。该算法可去掉慢衰减型闪烁体探测系统的衰减电流拖尾,获得一理想的冲激脉冲电流,然后再通过滤波成形为一窄脉冲,并彻底消除弹道亏损的影响。通过对~(137) Csγ源测量,使用传统成形算法的能谱测量系统在成形时间为1.5μs时,其光电峰能量分辨率为6.99%,计数率为68 000s~(-1);而使用数字快成形系统,在相同情况下获得6.37%的能量分辨率,计数率可达102 000s~(-1)。因此数字快成形算法可有效地修复在高辐射粒子注量率下,窄脉冲成形引起的信号变形和拖尾,从而提高了脉冲堆积甄别能力。     

数字化X荧光仪电源的最优化设计

针对数字化X荧光仪的低功耗、低噪声等要求进行了电源最优化设计。文中对数字梯形滤波器进行了Simulink仿真,根据仿真结果得到最佳的M,N系数,由此确定微分电路的时间常数,最后确定高压电源的最佳开关频率点,降低了高压偏置电源噪声对系统的干扰。还分析了数字梯形滤波器及高速ADC采样的特点,设计了最优化的低压供电系统,进一步降低低压电源对系统的干扰。为了提高Si-Pin探测器制冷电源的供电效率,采用了高效率DC-DC、LDO芯片与检流芯片完成高效率恒流源的设计。实测高压电源的交流纹波小于3.5 mV,带载功耗小于70 mW,恒流源的带载转换效率83%,纹波电压小于12 mV,相同条件下采用文中电源系统可提高谱线的能量分辨率。     

一种高效率低纹波X射线探测器电源的设计

针对X射线探测器在野外现场的供电要求,采用高效率直流/直流升压电源芯片MAX668结合倍压电路与二阶电子滤波器实现高效率低纹波+100 V高压电源的设计。改变传统线性恒流源的设计方式,采用降压开关电源芯片作为电源调整器件,AD623仪表放大器将检流电阻上的电压信号,放大并与电源调整芯片构成负反馈,实现恒流源设计。实测表明,高压电源的静态功耗为14.5 mW,纹波小于15 mV,恒流源输出电流为350 mA时的效率大于81.3%。