长时间电流积分数字仪的设计

本文介绍的长时间电流积分数字仪,是用电流-频率(I-F)转换电路将微弱电流转换成脉冲信号,结合后级脉冲计数器及处理控制电路,实现对10pA-10μA量级输入电流的长时间测量。该仪器可用于电离室、法拉第筒等输出电流或电荷的测量,测量时间范围1s-192h。该电路的设计实现,为长时间测量电流或电荷,并进行束流监测提供了一种可行、通用、高性价比的好方法。     

基于电流频率变换法的微弱电流测量电路

电离辐射探测中经常需要开展微弱电离电流测量.微弱电离电流的测量因待测信号极其微弱需要克服各类型干扰源的影响,同时需要达到较宽的测量范围,故具有较大挑战.为了完成辐射防护用电离室输出微弱电流信号的测量,设计了一款基于电流频率变换法的宽量程微弱电离电流测量电路,其有效量程为10?13～10?8 A.通过Keithley 6...     

CSNS束流损失监测系统前端模拟电路设计

中国散裂中子源(CSNS)束流损失监测系统利用气体电离室来探测束流损失,电离室输出信号需在前端模拟电路中进行信号处理。本工作自主设计开发了束流损失测量系统前端模拟电路,采用跨导放大的方式实现了低重复频率、低占空比、弱电离室信号的电流 电压（I-V）变换测量。同时,电路还实现了对较大束流损失的快速响应,保障加速器设备的安全运行。联机测试结果表明,该电路满足系统要求。     

BEPCⅡ辐射监测系统

主要介绍BEPCⅡ(北京正负电子对撞机重大改造工程)辐射监测系统的构建.γ监测器由高压充氩电离室构成,电离室产生的微弱电流信号经I-F电路转换为频率信号;中子监测器主要是由BFs计数管和外围的聚乙烯圆柱体构成,单片机系统内嵌于监测器中,用来处理监测器前端产生的脉冲信号,并提供监测器的人机交互界面和通讯接口;中心计算机用于采集和管理整个系统的数据信息;通过Web服务器,用户可以远程获取监测器的数据.     

新型微弱电流检测前置放大电路设计

针对常规微弱电流测量电路输入信号范围窄和微弱电流信号容易淹没在背景噪声、元器件固有噪声、电源噪声等干扰中而影响测量结果正确性问题,设计了一种新型微弱电流检测前置放大电路。该设计在分析常规跨阻抗法、对数压缩法前置放大器优缺点的基础上,通过改进设计电路和增加开关消噪电路,加宽了输入电流的测量范围、降低了检测系统的噪声影响、提高了检测速度。实验表明该电路具有较强的噪声抑制能力和较高的检测精度,有一定的实用价值。     

一种基于电流频率变换法的微弱电离电流测量电路

<正>一般将nA量级及以下的电流信号称为微弱电流信号,电离辐射探测中常需开展微弱电离电流测量。微弱电离电流的测量因待测信号极其微弱需克服各类干扰源的影响,同时需达到较宽的测量范围,故具有较大挑战。为完成辐射防护用电离室输出微弱电流信号的测量,设计了一款基于电流频率变换法的宽量程微弱电离电流测量电     

一种束流强度监测电路设计

介绍了一种新型的电流频率(I-F)转换电路,该电路用于测量平行板气体电离室的电流信号,配合实现了中国科学院近代物理研究所重离子治癌中束流强度的监测.治癌终端的临床试验表明该束流强度监测电路具有较高的灵敏度,能很好地应用在束流强度监测系统中.该电路也可以用于条形电离室信号的读出.     

基于反馈积分法的微弱电流测量装置设计

介绍用于X、γ射线剂量量值传递的微弱电流测量装置设计工作。介绍了微弱电流测量的反馈积分法的基本原理,该方法具有测量精度高、稳定性好的特点。基于反馈积分法设计了一套微弱电流测量装置,分别介绍了装置中的积分电路、复位电路、信号处理电路、电源电路和控制电路等。通过Keithley 6430标准电流源测试和与PTW UNIDOSE E的比对测试表明,该微弱电流测量装置具有较高的精度,能够用于X、γ射线剂量量值传递工作中。     

电荷积分放大电路对测量电离室时间响应速度的影响

测量放大器的时间响应速度直接影响电离室时间响应速度的测量研究。本文介绍了选用电荷积分放大器设计测量电路的原因,分析了用稳定辐射源照射电离室单元产生阶跃电流信号的机理,提出了通过测量电流信号变化的过程来研究放大器时间响应速度的方法。通过实验研究了放大器的时间响应速度与探测器单元极间电容、放大器输入端保护电阻以及反馈积分电容大小的关系,得出放大器的时间响应速度与电离室极间电容和保护电阻的时间常数有关,而与反馈积分电容大小无关。这为电离室和测量电路的设计提供了理论指导。     

基于石墨圆饼电离室的~(60)Co γ射线空气比释动能的绝对测量研究

本文研制了一套以圆饼电离室为测量单元的60 Coγ射线空气比释动能测量装置,电离室高压极及收集极均采用石墨材料,空腔体积为6.981 6cm3。实验装置由微弱电流采集系统收集电流信号,采用实验和蒙特卡罗模拟相结合的方法获得装置各物理参数及修正项。在50TBq 60 Co辐照场中,空气比释动能绝对测量的合成标准不确定度为0.24%。该套装置所复现量值与60 Coγ射线空气比释动能国家基准的比值为0.998 7,合成标准不确定度为0.23%。     

电流模式下微型裂变电离室参数对探测性能的影响

裂变电离室在工作时,其内部气体中持续地发生着电离和复合过程。为了进一步了解这些过程对探测性能的影响,需要从等离子体物理的角度来研究裂变电离室。借助BOLSIG+以及电流模式下微型裂变电离室的基本理论模型,计算了电极的几何尺寸、裂变率以及气体电离度等参数对探测器饱和区电压范围的影响,并对结果进行了讨论。此外,根据不同电离度情况下的计算结果,对高温导致探测器饱和区电压范围变小这一现象给出了一种可能的解释。     

基于DCS改造最小验证平台的稳压器压力控制回路比对测试研究

通过试验研究了工作气体的压力和种类对涂硼电离室坪特性、中子灵敏度和γ感应度等性能的影响。试验结果表明,随着工作气体压力的增大,电离室坪区会向高电压方向移动,即电离室的工作电压会增大;工作气体为10%CH4+90%Ar（P10）时,当工作气体压力（从0.025 MPa 增加到0.15 MPa）增大,电离室中子灵敏度会迅速增大,继续增大工作气体压力,电离室中子灵敏度保持不变;电离室中子灵敏度会随着工作气体中高电离能气体成分增加而减小;P10气体压力在0.1~0.4 MPa范围内,电离室γ感应度与工作气体压力成正比。      

涂硼电离室中子探测效率和灵敏度

从电离室工作原理导出了平板型涂硼中子电离室探测效率及灵敏度的计算公式,并求得其热中子探测效率和灵敏度。电离室对热中子探测效率饱和值为1.35%,灵敏度饱和值为9.65×10^-14A•cm^-2•s^-1,与已有公式所得结果8.43×10^-14A•cm^-2•s^-1相近。α粒子和Li离子对探测效率的贡献相差不大,但α粒子对灵敏度的贡献占主导地位。适当的硼膜厚度、慢化快中子、选用浓缩硼均有利于提高涂硼电离室探测效率和灵敏度。     

新型平板电离室的研制与初步测试北大核心CSCD

研制一款同时测量质子束流与剂量的平板电离室。利用基于有限元分析的Ansys模拟软件和Geant4蒙特卡罗软件对电离室电场分布、等效水厚度、不同能量质子束穿过电离室后的横向散射等参数进行模拟,进而优化电离室结构。并利用YXLON 450 kV X射线管、6 MeV脉冲加速器与北京大学串列加速器对电离室进行初步测试,电离室运行稳定,射线位置二维分布信息采集准确,性能良好。     

Kr、Xe高压气体电离室时间特性研究

对充氪、氙气体的高压电离室的时间响应特性进行理论分析和推导，分别对这2种气体及其混合气体电离室在射线入射后的脉冲上升时间进行测量。测量结果与理论计算值吻合。由此验证了此类电离室响应时间可达到10ms以下，满足成像要求。      

抗环境氡干扰测氚电离室的研制

为提高电离室测量环境中氚的探测灵敏度,研制了一种可甄别空气中氡的测氚电离室。该电离室采用平行板型丝壁测氚电离室和镀铝聚酯膜窗平行板型测氡密闭电离室组成,具有较强的甄别环境氡的能力,适用于氡浓度较高的环境中氚的监测。实验结果表明:该测氚电离室对氚的响应线性相关系数为96.54%;在氡环境中,对氡的甄别补偿为98.83%;测量值与约定值的相对误差不大于40%。     

高气压大型电离室灵敏度、探测效率和长期稳定性的测量

本文针对我们研制的高气压电离室的灵敏度、探测效率和长期稳定性进行了细致的测量。结果表明,该电离室完全可以满足工业生产应用的需要。     

用0.5 MV端电压的串列AMS装置开展10Be测量方法研究

本文通过对¹⁰Be离子在加速器质谱计（CAMS）高能端束流传输进行模拟计算,确定了¹⁰Be离子束流传输的优化设计。设计安装了测量⁹Be束流的法拉第筒、能量吸收膜（SiN膜）装置、ΔE-E_res气体探测器等,结果表明,改进后的CAMS可进行¹⁰Be测量,¹⁰Be测量总传输效率约为2%,测量本底约为4×10^-14。     

高气压井型电离室γ核素活度测量装置

本文介绍γ射线活度精密测量用高气压井型电离室及电测系统。整个电离室由不锈钢制成,上下底部为椭圆球面形,并用同轴绝缘子代替两个绝缘子,简化了结构。考虑到对低能γ射线的响应,在设计上采取了特殊措施。测定了电离空的性能,与国外同类仪器相比,有较高的效率,能区宽,本底低,漏气率较小。     

基于微通道板的电离室及其在同步辐射中的应用

在同步辐射装置中,气体电离室是定标光束线能量和评估能量分辨率的一个重要实验装置。为了摆脱电极探针式电离室的气体展宽对束线能量分辨率测定的限制,本文将微通道板(Microchannel Plate,MCP)应用于同步辐射光束线中的电离室,研制成功了具有高能量分辨率的电离吸收谱的探测系统。利用此系统测量标准气体在X射线入射时的电离吸收谱,通过分析测量所得谱线中吸收峰的展宽,可获得光束线的仪器展宽,本文以Ar的吸收谱为例给出了测量结果。