X射線光譜中突變核脈沖處理技術(shù)的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 12:08
X射線光譜測(cè)量是核輻射、X熒光以及核技術(shù)應(yīng)用相關(guān)領(lǐng)域中重要的信息獲取手段之一,20世紀(jì)90年代,隨著制作工藝和核電子學(xué)的不斷發(fā)展,探測(cè)器的能量分辨率不斷提高。進(jìn)入21世紀(jì)后,核電子學(xué)系統(tǒng)從模擬電路逐漸向數(shù)字化方向發(fā)展,各種常用探測(cè)器的能量分辨率不斷向其固有能量分辨率靠近,核脈沖信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,但在其高速發(fā)展的同時(shí),也遇到了技術(shù)瓶頸。半導(dǎo)體探測(cè)器因其能量分辨率高被廣泛采用,例如HPGe探測(cè)器、高性能硅漂移探測(cè)器(FAST-SDD),但半導(dǎo)體探測(cè)器所采用的開關(guān)復(fù)位型前置放大器頻繁復(fù)位導(dǎo)致了突變脈沖的產(chǎn)生,這些突變脈沖如果不進(jìn)行甄別或者修復(fù)將會(huì)在最終得到的譜圖中以全能峰前面的偽峰形式存在,影響譜分析。倘若偽峰剛好疊加在一個(gè)微量元素的特征峰上還會(huì)影響微量元素特征峰的識(shí)別和含量的計(jì)算。本文的所有研究內(nèi)容都是圍繞前置放大電路(前放)產(chǎn)生的突變脈沖以及突變脈沖造成的偽峰來展開。為了得到更精確的譜圖、更可靠的計(jì)數(shù)率,本課題創(chuàng)新性提出兩項(xiàng)核脈沖處理技術(shù)。這兩項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)以脈沖形狀甄別、數(shù)字脈沖成形和脈沖堆積為研究基礎(chǔ),并通過實(shí)驗(yàn)得到驗(yàn)證。主要內(nèi)容如下:1、針對(duì)半導(dǎo)體探測(cè)器中開關(guān)復(fù)位型前置放大...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
X射線光譜測(cè)量裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)圖
圖2-4 KYW2000A型X光管靶材選擇時(shí),通常需要考慮以下幾個(gè)因素。將會(huì)在陽極產(chǎn)生大量的熱量,因此靶材必須測(cè)量過程中減少干擾,靶材元素產(chǎn)生的特征量;最后,根據(jù)李鑫偉(2014)15-19在研究率和X射線的強(qiáng)度這一結(jié)論,在選擇靶材時(shí)元素,因此本課題選用Ag靶作為X光管的陽壓、管流中,管壓的平方以及管流都與X射線的強(qiáng)度影響X射線的強(qiáng)度,對(duì)其特征X射線的能量強(qiáng)度也會(huì)影響其能量。在測(cè)量中,用X光管到激發(fā)某原子能級(jí)的最小電位時(shí),樣品才能續(xù)升高,樣本產(chǎn)生的特征譜的強(qiáng)度也會(huì)繼續(xù)擇適當(dāng)?shù)墓軌汉凸芰鲗?duì)優(yōu)化測(cè)量結(jié)果、提高有重要意義。
的Si-PIN探測(cè)器,峰背比是從 5.9keV 到 1keV 的計(jì)數(shù)率。圖2-5 探測(cè)器能量分辨率對(duì)比圖AMPTEK公司的XR-100SDD系列主要由新型高性能X射線硅漂移探測(cè)器、前置放大器和致冷系統(tǒng)組成。采用熱電致冷技術(shù)保持硅漂移探頭的低溫工作環(huán)境,而在兩級(jí)熱電致冷器上亦安裝了輸入場(chǎng)效應(yīng)管(FET)和新型溫度反饋控制電路,這樣探頭組件的溫度保持在-55℃左右,并通過組件上的溫度傳感器顯示實(shí)時(shí)溫度。探頭采用TO-8封裝,并利用不透光和不透氣(真空封裝適用)的薄鈹(Be)窗以實(shí)現(xiàn)封裝后的軟X射線探測(cè)。XR-100SDD系列產(chǎn)品無需采用昂貴的低溫致冷系統(tǒng)即可獲得非常優(yōu)越的性能,它標(biāo)志著X射線探測(cè)器生產(chǎn)技術(shù)上的一個(gè)非常大的突破。圖2-6描述的是一個(gè)FAST-SDD的原型結(jié)構(gòu)圖以及實(shí)物圖。在結(jié)構(gòu)圖中,探測(cè)器、輸入場(chǎng)效應(yīng)管和一些其他元件安裝在熱電致冷器上,一個(gè)鎳蓋(如圖所示)焊接到TO–8封裝的探頭上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字快成形算法用于慢衰減閃爍體的高計(jì)數(shù)率能譜讀出[J]. 曾國強(qiáng),楊劍,歐陽曉平,喻明福,胡天宇,唐偉,葛良全. 原子能科學(xué)技術(shù). 2017(09)
[2]硅探測(cè)器的數(shù)字化脈沖形狀甄別[J]. 李朋杰,李智煥,陳志強(qiáng),吳鴻毅,田正陽,蔣偉,李晶,馮駿,臧宏亮,劉強(qiáng),牛晨陽,楊彪,陶龍春,張?jiān)?孫曉慧,王翔,劉洋,李奇特,樓建玲,李湘慶,華輝,江棟興,葉沿林. 原子核物理評(píng)論. 2017(02)
[3]數(shù)字高斯脈沖成形算法仿真研究[J]. 洪旭,倪師軍,周建斌,馬英杰,劉易,周偉. 核技術(shù). 2016(11)
[4]數(shù)字化鈾濃度在線分析測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 洪旭,周建斌,趙祥,郝寬,姜國杜,馬精德,陳強(qiáng),龔焱平,閆黎明. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(10)
[5]脈沖輻射場(chǎng)中子探測(cè)器死時(shí)間效應(yīng)研究[J]. 郭思明,王慶斌,馬忠劍. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(02)
[6]梯形成形算法中成形參數(shù)與成形脈沖波形關(guān)系研究[J]. 洪旭,倪師軍,周建斌,喻杰,馬英杰,劉易. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(02)
[7]基于實(shí)時(shí)數(shù)字脈沖處理技術(shù)的核譜儀研究[J]. 周建斌,胡云川,洪旭,陳鐵光,陳寶,岳愛忠,何緒新. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(12)
[8]New methods to remove baseline drift in trapezoidal pulse shaping[J]. 洪旭,馬英杰,周建斌,陳鐵光,胡云川,萬新峰,杜鑫. Nuclear Science and Techniques. 2015(05)
[9]臺(tái)式能量色散X射線熒光光譜直接檢測(cè)大米中的Cd[J]. 廖學(xué)亮,沈?qū)W靜,劉明博,陳永彥,韓鵬程,屈華陽,胡學(xué)強(qiáng). 食品科學(xué). 2014(24)
[10]基于隨機(jī)抽樣的核脈沖信號(hào)發(fā)生器的研究[J]. 譚承君,曾國強(qiáng),熊川雲(yún),葛良全,羅群,劉璽堯. 原子能科學(xué)技術(shù). 2014(S1)
博士論文
[1]EDXRF法檢測(cè)大米中痕量重金屬元素的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張麗嬌.成都理工大學(xué) 2017
[2]智能高放射性仿核信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的研究[D]. 余國剛.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于數(shù)字高斯成形技術(shù)的X熒光譜儀的研制[D]. 周偉.成都理工大學(xué) 2011
[4]低原子序數(shù)元素能量色散X熒光儀的研制[D]. 周建斌.成都理工大學(xué) 2008
[5]基于FPGA的便攜式數(shù)字核譜儀研制[D]. 覃章健.成都理工大學(xué) 2008
[6]數(shù)字化核能譜獲取系統(tǒng)的研究[D]. 張軟玉.四川大學(xué) 2006
碩士論文
[1]高純鍺數(shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)的研制[D]. 楊劍.成都理工大學(xué) 2017
[2]EDXRF分析稻米中重金屬Cd的最佳探測(cè)裝置研究[D]. 辜潤秋.成都理工大學(xué) 2016
[3]不同靶材對(duì)能量色散X射線熒光光譜檢測(cè)影響[D]. 李鑫偉.長春理工大學(xué) 2014
[4]EDiX-Ⅲ型X光管在能量色散X熒光分析中的應(yīng)用研究[D]. 李丹.成都理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):2914511
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
X射線光譜測(cè)量裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)圖
圖2-4 KYW2000A型X光管靶材選擇時(shí),通常需要考慮以下幾個(gè)因素。將會(huì)在陽極產(chǎn)生大量的熱量,因此靶材必須測(cè)量過程中減少干擾,靶材元素產(chǎn)生的特征量;最后,根據(jù)李鑫偉(2014)15-19在研究率和X射線的強(qiáng)度這一結(jié)論,在選擇靶材時(shí)元素,因此本課題選用Ag靶作為X光管的陽壓、管流中,管壓的平方以及管流都與X射線的強(qiáng)度影響X射線的強(qiáng)度,對(duì)其特征X射線的能量強(qiáng)度也會(huì)影響其能量。在測(cè)量中,用X光管到激發(fā)某原子能級(jí)的最小電位時(shí),樣品才能續(xù)升高,樣本產(chǎn)生的特征譜的強(qiáng)度也會(huì)繼續(xù)擇適當(dāng)?shù)墓軌汉凸芰鲗?duì)優(yōu)化測(cè)量結(jié)果、提高有重要意義。
的Si-PIN探測(cè)器,峰背比是從 5.9keV 到 1keV 的計(jì)數(shù)率。圖2-5 探測(cè)器能量分辨率對(duì)比圖AMPTEK公司的XR-100SDD系列主要由新型高性能X射線硅漂移探測(cè)器、前置放大器和致冷系統(tǒng)組成。采用熱電致冷技術(shù)保持硅漂移探頭的低溫工作環(huán)境,而在兩級(jí)熱電致冷器上亦安裝了輸入場(chǎng)效應(yīng)管(FET)和新型溫度反饋控制電路,這樣探頭組件的溫度保持在-55℃左右,并通過組件上的溫度傳感器顯示實(shí)時(shí)溫度。探頭采用TO-8封裝,并利用不透光和不透氣(真空封裝適用)的薄鈹(Be)窗以實(shí)現(xiàn)封裝后的軟X射線探測(cè)。XR-100SDD系列產(chǎn)品無需采用昂貴的低溫致冷系統(tǒng)即可獲得非常優(yōu)越的性能,它標(biāo)志著X射線探測(cè)器生產(chǎn)技術(shù)上的一個(gè)非常大的突破。圖2-6描述的是一個(gè)FAST-SDD的原型結(jié)構(gòu)圖以及實(shí)物圖。在結(jié)構(gòu)圖中,探測(cè)器、輸入場(chǎng)效應(yīng)管和一些其他元件安裝在熱電致冷器上,一個(gè)鎳蓋(如圖所示)焊接到TO–8封裝的探頭上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字快成形算法用于慢衰減閃爍體的高計(jì)數(shù)率能譜讀出[J]. 曾國強(qiáng),楊劍,歐陽曉平,喻明福,胡天宇,唐偉,葛良全. 原子能科學(xué)技術(shù). 2017(09)
[2]硅探測(cè)器的數(shù)字化脈沖形狀甄別[J]. 李朋杰,李智煥,陳志強(qiáng),吳鴻毅,田正陽,蔣偉,李晶,馮駿,臧宏亮,劉強(qiáng),牛晨陽,楊彪,陶龍春,張?jiān)?孫曉慧,王翔,劉洋,李奇特,樓建玲,李湘慶,華輝,江棟興,葉沿林. 原子核物理評(píng)論. 2017(02)
[3]數(shù)字高斯脈沖成形算法仿真研究[J]. 洪旭,倪師軍,周建斌,馬英杰,劉易,周偉. 核技術(shù). 2016(11)
[4]數(shù)字化鈾濃度在線分析測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 洪旭,周建斌,趙祥,郝寬,姜國杜,馬精德,陳強(qiáng),龔焱平,閆黎明. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(10)
[5]脈沖輻射場(chǎng)中子探測(cè)器死時(shí)間效應(yīng)研究[J]. 郭思明,王慶斌,馬忠劍. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(02)
[6]梯形成形算法中成形參數(shù)與成形脈沖波形關(guān)系研究[J]. 洪旭,倪師軍,周建斌,喻杰,馬英杰,劉易. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(02)
[7]基于實(shí)時(shí)數(shù)字脈沖處理技術(shù)的核譜儀研究[J]. 周建斌,胡云川,洪旭,陳鐵光,陳寶,岳愛忠,何緒新. 原子能科學(xué)技術(shù). 2015(12)
[8]New methods to remove baseline drift in trapezoidal pulse shaping[J]. 洪旭,馬英杰,周建斌,陳鐵光,胡云川,萬新峰,杜鑫. Nuclear Science and Techniques. 2015(05)
[9]臺(tái)式能量色散X射線熒光光譜直接檢測(cè)大米中的Cd[J]. 廖學(xué)亮,沈?qū)W靜,劉明博,陳永彥,韓鵬程,屈華陽,胡學(xué)強(qiáng). 食品科學(xué). 2014(24)
[10]基于隨機(jī)抽樣的核脈沖信號(hào)發(fā)生器的研究[J]. 譚承君,曾國強(qiáng),熊川雲(yún),葛良全,羅群,劉璽堯. 原子能科學(xué)技術(shù). 2014(S1)
博士論文
[1]EDXRF法檢測(cè)大米中痕量重金屬元素的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張麗嬌.成都理工大學(xué) 2017
[2]智能高放射性仿核信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng)的研究[D]. 余國剛.成都理工大學(xué) 2017
[3]基于數(shù)字高斯成形技術(shù)的X熒光譜儀的研制[D]. 周偉.成都理工大學(xué) 2011
[4]低原子序數(shù)元素能量色散X熒光儀的研制[D]. 周建斌.成都理工大學(xué) 2008
[5]基于FPGA的便攜式數(shù)字核譜儀研制[D]. 覃章健.成都理工大學(xué) 2008
[6]數(shù)字化核能譜獲取系統(tǒng)的研究[D]. 張軟玉.四川大學(xué) 2006
碩士論文
[1]高純鍺數(shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)的研制[D]. 楊劍.成都理工大學(xué) 2017
[2]EDXRF分析稻米中重金屬Cd的最佳探測(cè)裝置研究[D]. 辜潤秋.成都理工大學(xué) 2016
[3]不同靶材對(duì)能量色散X射線熒光光譜檢測(cè)影響[D]. 李鑫偉.長春理工大學(xué) 2014
[4]EDiX-Ⅲ型X光管在能量色散X熒光分析中的應(yīng)用研究[D]. 李丹.成都理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):2914511
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