便攜式α/β表面污染儀是環(huán)境放射性污染調(diào)查與評(píng)價(jià)、核設(shè)施監(jiān)測(cè)以及核事故應(yīng)急事件監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中的重要儀器設(shè)備,其探頭由探測(cè)器和電荷靈敏前置放大器(CSP)組成。在傳統(tǒng)便攜式α/β表面污染儀的探頭中,探測(cè)器通常采用光電倍增管(PMT)與復(fù)合閃爍體組成,其中PMT會(huì)導(dǎo)致探測(cè)器存在體積大、工作電壓高、抗干擾性能和抗機(jī)械性能弱等缺點(diǎn),限制了探頭的應(yīng)用范圍;CSP通常采用單端輸入結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管(JFET)作為輸入級(jí),采用若干雙極結(jié)型晶體管(BJT)作為放大級(jí)和輸出級(jí),導(dǎo)致了CSP存在靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定性差和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn),加大了電路的調(diào)試難度,影響了探頭的輸出特性�？梢�,傳統(tǒng)探頭已不符合當(dāng)前便攜式α/β表面污染儀的發(fā)展趨勢(shì),在加強(qiáng)核設(shè)施監(jiān)測(cè)與放射性污染監(jiān)測(cè)的大力推動(dòng)下,實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)便攜式α/β表面污染儀探頭的改進(jìn),是目前亟待解決的問題。據(jù)此,本文開展了對(duì)傳統(tǒng)便攜式α/β表面污染儀探頭的改進(jìn)工作,提出采用硅光電倍增管(SiPM)耦合復(fù)合閃爍體組成新型α/β探測(cè)器,采用差分輸入JFET孿生管和集成運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)新型CSP。為進(jìn)一步研究探頭性能,本文設(shè)計(jì)了探測(cè)器測(cè)試方案與探頭信號(hào)調(diào)理電路(包括整形濾波電路、積分電...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及研究背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 研究背景
    1.2 研究現(xiàn)狀
    1.3 研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究?jī)?nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
    1.4 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 探頭改進(jìn)設(shè)計(jì)
    2.1 探測(cè)器的設(shè)計(jì)
        2.1.1 常見的 α 粒子探測(cè)器對(duì)比分析
        2.1.2 常見的 β 粒子探測(cè)器對(duì)比分析
        2.1.3 α/β 復(fù)合閃爍體選型
        2.1.4 常見的光電轉(zhuǎn)換器件對(duì)比分析
        2.1.5 新型 α/β 探測(cè)器設(shè)計(jì)
    2.2 探測(cè)器特性參數(shù)測(cè)試與結(jié)果分析
        2.2.1 暗電流測(cè)試方案
        2.2.2 暗電流測(cè)試結(jié)果與分析
        2.2.3 結(jié)電容測(cè)試方案
        2.2.4 結(jié)電容測(cè)試結(jié)果與分析
    2.3 新型電荷靈敏前置放大器的設(shè)計(jì)
        2.3.1 差分折疊式電荷靈敏前置放大器設(shè)計(jì)思路
        2.3.2 差分折疊式電荷靈敏前置放大器原理
        2.3.3 電荷靈敏前置放大器輸入級(jí)
        2.3.4 電荷靈敏前置放大器偏置電流源
        2.3.5 電荷靈敏前置放大器放大級(jí)電路
        2.3.6 電荷靈敏前置放大器仿真
    2.4 電荷靈敏前置放大器性能測(cè)試與結(jié)果分析
        2.4.1 CSP測(cè)試方法
        2.4.2 CSP噪聲測(cè)試
        2.4.3 CSP輸出波形測(cè)試
        2.4.4 CSP頻率特性測(cè)試
        2.4.5 CSP穩(wěn)定性測(cè)試
    2.5 探頭對(duì) α 和 β 標(biāo)準(zhǔn)源的輸出響應(yīng)測(cè)試
    2.6 本章小結(jié)
第3章 探頭信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)與測(cè)試
    3.1 探頭信號(hào)調(diào)理電路設(shè)計(jì)
        3.1.1 整形濾波電路設(shè)計(jì)
        3.1.2 積分電路設(shè)計(jì)
        3.1.3 甄別電路設(shè)計(jì)
        3.1.4 偏壓電源設(shè)計(jì)
        3.1.5 主控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.2 探頭信號(hào)調(diào)理電路測(cè)試
        3.2.1 整形濾波、積分及甄別電路輸出波形測(cè)試
        3.2.2 偏壓電源噪聲測(cè)試
        3.2.3 偏壓電源的穩(wěn)定度測(cè)試
    3.3 本章小結(jié)
第4章 探頭性能測(cè)試
    4.1 探測(cè)效率及串道比測(cè)試與分析
    4.2 溫度影響測(cè)試與分析
    4.3 濕度影響測(cè)試與分析
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間取得學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3773846