空间X射线测量用电荷灵敏前置放大器和主放大器的研制

为配合我室与高能物理研究所合作的星载“多路Si—PIN探测器系统”地面原理样机项目的需要,开发研制空间X射线测量用多路电荷灵敏前置放大器和主放大器。把电荷灵敏前置放大器和主放大器共同安放在1个90mm×60mm的电路板上,有单独的3路输入和输出,相当于常规的3个电荷灵敏前置放大器和主放大器。整个电路采用低功耗的表面贴元器件,具有低噪声、低功耗、电路简单、体积小等特点,并可应用于多路探测器测量系统中。     

一种用于测量气载放射性碘的模拟信号采样电路

介绍了一种为气载放射性碘探测器研制的模拟电路。在探测器设计方案中,打破了传统上将前置放大器与主放大器分离的思想,将电荷灵敏前置放大电路与主放大电路置于探头以内;为了实现信号脉冲的较长距离传输,在信号电缆前端设置了既有电流放大又具备阻抗匹配功能的驱动电路,该驱动电路实现了在信号电缆后端免接地匹配电阻的需求,增强了探头的电子学兼容性。该研究成果得到理论与试验的验证,对工程应用具有较大参考价值。     

适用于高计数率下的放大甄别一体化电路

介绍一种由电荷灵敏前置放大器、主放大器、甄别器、成形电路所组成的一体化电路.该仪器主要用于高计数测量中,最高计数率可达106/s,它主要适应于高灵敏度的3He中子探测器,同时也可以用于其他重离子探测器,该仪器的输出脉冲可直接与CMOS或TTL逻辑电平兼容.它有功耗低,体积小,灵敏度高,便于野外使用等特点.     

电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统

介绍了用于电子能量损失符合谱仪的一维位置灵敏探测器的读出系统。一维位置灵敏探测器可以大大提高谱仪的探测效率。其读出系统包括电荷灵敏前置放大器、主放大器、位置信号采集板和接口电路。使用自己设计的信号源对系统进行了测试,取得了较好结果。     

一种新型电荷灵敏前置放大器和成形峰保持混合电路

本文介绍一种我们研制的新型电荷灵敏前置放大器和成形放大与峰保持混合电路,该电路采用了新的设计方案,它采用电荷灵敏前置放大器将探测器信号预放大后,再经过放大成形和峰值保持,以便后继电路采样和进行数据的处理.放大器信号成形时间为0.5 μs;1μs;2μs三档可调,放大倍数为×10;×100两档选择,峰保持时间为6μs,它具有噪声低;体积小;电路结构简单;价格低等特点,并且对整个电路做了较详细的阐述.     

一种单电源电荷灵敏放大器的设计

介绍了采用结型场效应管3DJ7I和集成运算放大器INA155组成的一种单电源电荷灵敏放大器电路的设计,电路具有单电源、低电压、低功耗的特点,适合在半导体个人剂量仪等便携式低功耗的仪器中应用.     

背散射成像系统的甄别级CZT探测器特性研究与应用

为设计适用于康普顿背散射成像系统,通过分析成像系统及CdZnTe探测器性能,并考虑到相应核电子学电路的噪声特性,设计了甄别级CdZnTe探测器,并设计了相应的低噪声电荷灵敏前置放大器和主放大器.在常温下,5mm×5mm×5mm的甄别级CdZnTe探测器与核电子学电路系统对于662 keV的137Cs源,其能量分辨率小于4%.     

基于阻容低通反馈的电荷灵敏前置放大器的设计

传统电荷灵敏前置放大器以高阻值电阻作为低频反馈端,高阻值电阻所引入的热噪声为前置放大器噪声的主要来源。本文以N沟道结型场效应晶体管和阻容(Resistor-Capacitance,RC)电路构成低通网络代替传统高阻值反馈电阻完成了新型电荷灵敏前置放大器的研制。该电路以结型场效应晶体管和集成运算放大器构成放大电路,具有高输入阻抗及大开环增益的优点;以小容值电容构成高通回路,为电路提供高频反馈回路,同时实现核脉冲电流的积分;以RC低通网络构成直流反馈回路,为电路提供一个稳定的直流工作点,同时构成电压分压器使N沟道结型场效应管工作在正向偏置状态,实现对反馈电容中的电荷进行连续放电。相比于传统阻容反馈式电荷灵敏放大器,该电路能够有效克服大阻值反馈电阻引入的噪声,尤其适用于Si-PIN等半导体探测器。将该电荷灵敏前置放大器与BPX66型Si-PIN探测器连接,在室温下对241Am源进行测量,其能量分辨率可达到3.03%@59.5 keV。     

SDM2000半导体个人剂量仪探测器实验及测量电路研制

介绍了SDM2000个人剂量仪探测器实验及其测量电路的研制。从探测器的物理特性、工作电压、工艺等方面,对PIN光敏二极管和化合物半导体探测器进行了对比,得出了PIN光敏二极管的特点适合于个人剂量仪的结论,并进一步对PIN光敏二极管测量电路各部分包括电荷灵敏放大器、两级主放大器、脉冲幅度甄别器及DC DC电源电路的电路设计原理、使用的集成运算放大器、电路板工艺设计、主要性能指标等方面分别做了较为详细的阐述。结合SDM2000个人剂量仪使用的PIN光敏二极管探测器和其实用测量电路,通过测量和实验,给出了SDM2000个人剂量仪主要物理特性和主要性能指标。     

球载多丝正比室新电子学系统

介绍了球载硬Ｘ射线天文望远镜的大面积多丝正比室新的电子学系统,所设计的高压电源,高压分配器,电荷灵敏前置放大器,主放大器等单元电路,有效地降低了输出噪声,抑制了能谱畸变,提高了能量分辨,充３０４ｋＰａ氙气,阳极丝单丝和编组输出,６０ｋｅＶ能量分辨率分别可达７％和８％。     

EAST装置高功率宽带射频发射机系统研制

离子回旋波加热系统是EAST装置最重要的辅助加热工具,作为系统最核心的分系统之一,高功率射频发射机为加热等离子体提供射频波能量,对提高等离子体运行参数起着极为重要的作用。基于电路分析、传输线和波导谐振腔等相关工程理论,本文系统地总结了射频发射机系统高功率放大器输入输出回路、放大器级间匹配、寄生振荡抑制、腔体冷却等部分的设计原理和实现方法。在假负载上进行了系统测试,在设计频段内获得了1.5 MW的射频输出功率,测试结果表明系统达到了设计的技术指标。通过两轮EAST射频加热实验验证,发射机系统运行稳定可靠,满足射频加热等相关物理实验要求。     

分布电容对微电流放大器响应性能影响分析及实验研究

本文分析比较了基本放大电路、T型反馈放大电路、高频补偿T型反馈放大电路和并联补偿放大电路四种微电流放大电路的响应特性。研究了转移电阻和布线引入的分布电容对放大电路增益和响应速度的影响。探讨了影响微电流放大器的稳定性、可靠性因素以及提升放大器的稳定性和可靠性的措施。对并联补偿放大电路脉冲响应的时间常数进行了测试,测试结果为80μs。理论分析和实验研究表明,并联补偿放大电路具有增益大、响应速度快等优点,稳定性好,可靠性高,在离子迁移谱中具有良好的应用前景。     

线性脉冲放大器

提出了一种微型成形放大器和门积分器和门积分,简要介绍了电路结构与电路设计,工作原理及技术指标。该电路主要用于半导体探测器,正比计数器,闪烁探测器等仪器输出信号的放大,成形和多道脉冲幅度分析器等仪器的采样,保持电路的分析与研究。     

微弱光电流信号放大器的设计

针对等离子体物理实验装置托卡马克(EAST)实验中微弱信号的探测需要,结合EAST的恶劣电磁环境以及光电检测电路的基本工作原理,设计了一种实用的光电弱信号电流放大器.电路由前置电流放大器、有源滤波放大电路构成,结合电磁兼容技术对信号进行接地和屏蔽,以及合理布线,旨在保证增益和带宽的同时降低噪声.实验表明,基于本设计的光...     

高分辨粉末衍射仪数据采集系统研制

介绍了中国先进研究堆(CARR)旁高分辨粉末衍射仪数据采集系统的整体设计和硬件组成,阐述了各单元电路的结构和设计。加载输入信号对电路进行了调试,测试了电路的各项性能,测试结果满足设计要求。从探测器、前置放大器、主放大器、甄别器、计数卡到计算机的整个系统,实现了对信号的获取、放大、滤波成形、甄别、定标计数和存储全过程,多达65路的数据采集系统已研制成功。     

基于相关向量机的反应堆功率测量电路故障预测研究

为了提高核测量装置的保障性和维修性,本文以反应堆功率测量放大电路为对象,通过基于量子粒子群优化算法的多核相关向量机模型对电路的典型故障进行预测。从功率测量放大电路的脉冲响应信号中,用小波包分解方法提取特征信息,将计算所得到的特征与电路正常状态特征之间的欧氏距离作为电路故障程度指标,选用多核相关向量机建立电路故障预测模型,并分析了相关向量机模型核函数种类、参数优化算法对于模型预测效果的影响,研究结果表明采用量子粒子群算法优化的多核相关向量机模型对于电路未来运行状态的预测精度较优,能够准确预测电路故障程度的变化规律。