高计数率下的四路反堆积放大电路

介绍一种在高计数率情况下的反堆积放大器,它允许通过的平均计数为105/s.该放大器为了适应高计数率的要求,设计了基线调节功能和反堆积功能,给出了堆积标志,以便后继电路的处理.该电路在一个单宽NIM插件中有完全相同的四路电路工作,结构紧凑,体积小,工作性能稳定.     

一种适应高计数率的反堆积放大器

介绍了一种适应高计数率的谱仪放大器,其允许通过的平均计数率为１０＾５ｓ＾－１。该放大器为了适应高数率的要求,具有基线恢复功能和反堆积功能,给出了堆积标志,后续电路可借以判弃 。     

实时核信号数字化脉冲成形关键技术研究

本文对理想核脉冲信号和实际探测器输出信号分别进行了计算机模拟仿真与分析,总结了不同成形时间的核脉冲信号的数字梯形成形参数的确定方法。在高计数率场合时提高了有效测量计数率,消除了部分脉冲的堆积并减少了系统死时间。同时,采用256点和512点数字三角成形方法测试了Si-PIN半导体探测器的性能,并与模拟电路成形方法进行了对比测试。测试结果表明,脉冲数字成形处理方法提高了探测器计数率和分辨率。     

电子能量损失符合谱仪前端电子学和数据获取系统

介绍了用于原子分子实验的能量损失符合谱仪的前端电子学和数据获取系统。考虑到谱仪的高计数率的特点,设计了适应高计数率的反堆积放大器和无延迟线恒比定时甄别器。该系统现已用于原子分子实验室,并取得了令人满意的实验结果。     

基于脉冲宽度分析的实时数字堆积排除方法研究

高计数率下的核能谱获取中,随机脉冲的堆积效应造成获取到的核能谱分辨率变差。为了有效抑制脉冲堆积对γ谱仪分辨率的不利影响,基于高速全波形数字化采样技术,文中提出了脉冲宽度分析方法应用于高计数率下的核脉冲实时堆积判别和拒绝。采用仿核脉冲信号源论证了该堆积拒绝方法的可行性,也使用了Na I闪烁体探测器对137Cs和60Co两种放射源进行实验测试。结果表明:该方法可以有效实时识别出脉冲后沿和前沿堆积情况,在高计数率下可以有效改善数字γ谱仪分辨率。     

液闪分析中反符合屏蔽对各种放射性核素计数率的影响

采用有/无反符合屏蔽的3台液闪仪测定了多种放射性核素的计数率,结果表明:对α核素、纯β核素和不存在β-γ级联辐射的β/γ核素,反符合屏蔽对其计数率的影响可以忽略;但对存在pγ级联辐射的β/γ核素,反符合屏蔽使其β计数率显著降低.因此,用有反符合屏蔽的液闪仪进行绝对测量时必须考查待测核素的衰变特性.     

中子脉冲堆积信号处理方法研究

在强辐射环境下探测中子时,探测器输出的脉冲信号时常会出现堆积的现象,从而导致脉冲波形和中子能谱的失真。本文针对脉冲堆积问题,提出了一种数字化的脉冲堆积判别与校正方法,首先通过计算脉冲信号一阶微分中的下冲过零点个数来判别脉冲堆积,然后基于构建的4种标准堆积脉冲模型（n+n、γ+γ、n+γ、γ+n）还原构成堆积的原始脉冲。实验结果表明,该方法能准确地判别脉冲堆积事件,在堆积脉冲时间间隔小至20 ns时仍能有效地还原原始脉冲,既提高了中子有效计数率又校正了畸变的中子能谱。     

一种高计数率单道脉冲幅度分析器

介绍了一种高计数率单道脉冲幅度分析器。在逻辑电路设计中,信号的传递方式采用边缘触发方式,并且在逻辑器件选择中选用高速逻辑器件,有效降低系统的死时间。同时仅仅通过逻辑电路改进实现下甄别电路信号控制上甄别电路输出信号,消除了上甄别器输出信号拉宽的需求,在保证造价和性能的前提下进一步降低了系统的死时间,提高了单道的计数率。实验结果表明,系统稳定工作条件下最高输入信号频率可达7.1 MHz。     

三梯形成形法处理脉冲堆积仿真研究

在梯形成形算法基础上,提出了处理脉冲堆积的快中慢三梯形成形算法。该算法设置了三个成形时间不同的梯形通道,利用快梯形通道进行脉冲计数定位,慢梯形通道提取脉冲间隔较大的梯形幅度,中梯形通道提取脉冲堆积程度较轻的梯形幅度,降低丢弃脉冲的数量,减少原始核信息的丢失。实验测试结果表明,在高计数率和脉冲堆积严重时,该方法较快慢双通道梯形成形方法具有更高的能谱分辨率。     

通用反符合电路

提出了一种通用反符合电路IMP－NIM9601，简要介绍了电路结构与电路设计、工作原理及主要技术指标、该反符合电路主要用于输入信号幅度甄别和反符合测量。     

核辐射堆积脉冲数字化判别

基于探测器能量收集特性及探测器输出脉冲的时间-幅度变化关系,研究提出用二项高斯公式拟合其变化曲线,根据拟合的6个参数判别脉冲是否堆积及其堆积形式。通过实际采集的脉冲信号验证了该方法的正确性。     

Simulation of the pulse pile-up effect on the pulse-height spectrum

An approach for calculating the pulse pile-up effect for a realistic pulse shape is developed. The significant role of tail pile-up which is incorporated in the approach is demonstrated. An algorithm is developed for the accurate evaluation of the pile-up effect in routine calculations.     

核辐射能量全沉积脉冲分析与MCNP粒子跟踪验证

本工作就在数字化核辐射脉冲处理中观测到的全能峰计数上的较大差异,并根据探测器的特性,利用MCNP中的粒子跟踪卡,对能量全沉积射线粒子进行跟踪模拟。结果表明：有一定数量的能量全沉积脉冲与上升沿堆积脉冲波形存在较大的相似。模拟给出了真正上升沿堆积脉冲的幅度分布谱图,为数字化上升沿堆积脉冲处理及全能峰脉冲计数校正提供了很好的参考。     

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。     

梯形成形算法中成形参数与成形脉冲波形关系研究

在梯形成形算法理论基础上,利用模拟和实测核脉冲信号研究了梯形成形算法中衰减时间常数(τ_(trap))、达峰时间(n_a)与成形脉冲波形、滤波效果的关系,以及nb在分离堆积脉冲时的取值选择。研究表明,当且仅当τ_(trap)等于输入信号衰减时间常数时,成形脉冲对称;n_a值越大,滤波效果越好,脉冲宽度增加;n_b小于两个核脉冲信号发生的时间间隔时,采用梯形成形算法可分离堆积脉冲。     

脉冲堆积条件下n与γ脉冲波形甄别仿真分析

为消除或减弱γ射线对中子测量的影响,将脉冲堆积条件下的n脉冲信号和γ脉冲信号划分为单独n与γ脉冲事件、后沿堆积事件和前沿堆积事件共三种,根据复杂程度的不同,选取三种机器学习算法进行研究,最终采用基于支持向量机的n/γ甄别方法实现了波形甄别,并对最终的甄别效果进行分析,给出该方法的优势和下一步需要解决的问题。     

Implementation of a cusp-like for real-time digital pulse shaper in nuclear spectrometry

Pulse shaping,which improves signal-to-noise ratio excellently,has been extensively used in nuclear signal processing.This paper presents a cusp-like pulse-shaping technique developed through the recursive difference equation in time domain.It can be implemented in field programmable gate array hardware system.Another fiat-topped cusp-like shaper is developed to optimize the time constant of pulse shaping and reduce the influence of ballistic deficit.The methods of both baseline restoration and pile-up rejection are described.The 137Cs energy spectra measured with the digital cusp-like shaper are 6.6％ energy resolution,while those by traditional analog pulse shaper are 7.2％ energy resolution,under the same conditions.This technique offers flexibility,too,in adjusting the pulse shaper parameters.