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低本底αβ测量仪对电路设计有哪些要求

时间:2020-08-10 浏览次数:61

 
  低本底αβ检测仪是一种测量低水平α、β放射性强度的精密仪器。可用于水、土壤、建材、矿石、气溶胶、食品等的总α、总β放射性测量;适用于辐射防护、环境保护部门、医疗、生物、农业、科研院所和高等院校等进行的低水平αβ放射性强度测量。
  低本底αβ测量仪的探测器顶端的闪烁体是由α闪烁物质(ZNS硫化锌)和β闪烁物质(对联三苯)压制在的有机玻璃板上。由于α粒子和β射线进入闪烁物质时后,将全部能量损失在闪烁物质上,引起闪烁发光,闪烁光子被光电倍增管接收并转换产生电信号。电信号进入电子线路,转换成电脉冲信号,被记录。每一个α粒子撞击闪烁体后产生的光信号进入电子线路整合后在显示器上被记录成一个计数。所以低本底αβ测量仪也被通俗叫做低本底αβ计数器。计数率与样品中核素活度(发射的αβ粒子数量)成正比。
  为完成放射性测量与分析,低本底αβ测量仪电路的基本要求如下:模拟放大电路要具有较大信噪比,实现探测器输出的微弱信号放大;能同时放大多路信号,且不互相串扰;能实时对多路数字信号进行反符合与计数,计数器位宽不小于16位;具有与计算机通信功能。该电路的稳定性、可靠性直接影响着测量仪的测量精度和长时间稳定性,本文采用高性能放大器和比较器设计放大比较矩阵,基于可编程逻辑器件CPLD和STM32单片机,设计了一种四路低本底αβ测量仪的电路,实现了高精度可靠测量。
  低本底αβ测量仪电路工作原理是:将探头单元(包含4路主探头和2路反符合探头,共6路信号)输出的微弱模拟模拟信号进行放大甄别,成形为数字脉冲,再经反符合过滤本底信号后进行计数,计数结果送到单片机处理和显示等,最后通过计算机获取测量数据,完成计算、显示、打印报表等。其硬件组成如图1所示,主要由6路探头矩阵(4路主探头和2路反符合探头)、放大矩阵、比较器矩阵、可编程逻辑器件CPLD、MCU、RS232接口、高压及高压控制电路和低压电源等部分组成。

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