專利名稱：新型閃爍探測(cè)器溫控自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于核輻射探測(cè)領(lǐng)域。
在核輻射測(cè)量(能譜測(cè)量或強(qiáng)度測(cè)量)中，必須解決測(cè)量準(zhǔn)確性受溫度影響的問(wèn)題，即溫度漂移問(wèn)題。迄今為止，采用溫度控制閃爍探測(cè)器自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)，大致分為兩類(lèi)，分別如附

圖1，附圖2所示。在附圖1中，由溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)F(T)發(fā)生器[8]，根據(jù)溫度傳感器[6]，所測(cè)得的閃爍探頭總成(閃爍體及光電倍增管)溫度T，給出控制參量F(T)(電壓或電流)，用以控制高壓電源[7]輸出電壓，以調(diào)整光電倍增管的倍增系數(shù)(控制線[9])，或用以控制脈沖放大器[4]增益(控制線[10]，脈沖幅度分析器[5]增益(控制線[11])，以達(dá)到核輻射測(cè)量(能譜測(cè)量或強(qiáng)度測(cè)量)穩(wěn)定的目的。
附圖2中，發(fā)光二極管[33]產(chǎn)生的光脈沖經(jīng)光電倍增管[3]探測(cè)形成的電脈沖經(jīng)線性脈沖放大器[4]放大由脈沖幅度分析器[5]加以分析，閉環(huán)自動(dòng)穩(wěn)譜裝置[24]將根據(jù)光脈沖譜線位置相對(duì)標(biāo)稱值的漂移情況給出穩(wěn)譜控制參量[25]，控制測(cè)量系統(tǒng)增益，例如控制高壓電源[7]的輸出電壓(控制線[9]以改變光電倍增管[3]的倍增系數(shù)，或控制線性放大器[4]的放大倍數(shù)(控制線[10])，或控制脈沖幅度分析器[5]的增益(控制線[11]，使發(fā)光二極管發(fā)出的光脈沖譜線回到標(biāo)稱值，以達(dá)到穩(wěn)定測(cè)量系統(tǒng)的目的。溫度傳感器[6]測(cè)得溫度T，溫敏控制函數(shù)發(fā)生器[8]產(chǎn)生控制參量F(T)，控制發(fā)光二極管脈沖激勵(lì)源[34]調(diào)整發(fā)光二極管[33]發(fā)出的光脈沖強(qiáng)度。
這類(lèi)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵是溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)F(T)發(fā)生器[8]的構(gòu)成，它必須在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)都給出正確的控制參量F(T)，才能取得穩(wěn)定測(cè)量的良好效果?，F(xiàn)有技術(shù)多采用熱敏器件網(wǎng)絡(luò)(含溫度傳感器)構(gòu)成溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器[8]，由于不同類(lèi)型的閃爍體或光電倍增管溫度漂移規(guī)率不同，每一測(cè)量系統(tǒng)的控制特性也會(huì)不同，所以這類(lèi)控制函數(shù)F(T)發(fā)生器[8]必須針對(duì)每一特定的系統(tǒng)精心選配，才能取得良好的效果，而且，當(dāng)系統(tǒng)老化，溫度漂移特性變化時(shí)，穩(wěn)定系統(tǒng)性能變差，甚至，不得不重新選配函數(shù)發(fā)生器，所以這類(lèi)系統(tǒng)穩(wěn)定性差，大量生產(chǎn)，維修，使用都不方便。
本發(fā)明就是針對(duì)上述之不足，提供一種能廣泛適應(yīng)各種類(lèi)型閃爍探測(cè)器溫控自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)的溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器[8]，構(gòu)成一種新型閃爍探測(cè)器溫控自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)。
本發(fā)明-新型閃爍探測(cè)器溫控自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)(見(jiàn)附圖3)，是由閃爍探測(cè)器總成[1]，脈沖放大器[4]，脈沖幅度分析器[5]，高壓電源[7]及溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器[8]組成，閃爍探測(cè)器總成[1]包括閃爍晶體[2]，光電倍增管[3]和溫度傳感器[6]，其特征在于溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)F(T)發(fā)生器[8]是由信號(hào)放大器[12]，模-數(shù)(A/D)變換器[13]，存儲(chǔ)體[14]，數(shù)-模(D/A)變換器[15]，羅緝控制單元[16]組成。由溫度傳感器[6]來(lái)的信號(hào)經(jīng)放大器[12]放大后，由模-數(shù)(A/D)變換器[13]轉(zhuǎn)換為數(shù)字量[17]，作為存儲(chǔ)體[14]的地址碼存儲(chǔ)，必要時(shí)，存儲(chǔ)體中該地址所存“控制數(shù)”輸出后，經(jīng)數(shù)-模(D/A)變換器[15]轉(zhuǎn)換得到該溫度T下應(yīng)有的穩(wěn)譜控制參量F(T)，由于這些“控制數(shù)”可根據(jù)要求事先寫(xiě)入，羅緝控制單元產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)，使模-數(shù)變換器[13]按一定時(shí)間間隔采樣變換，存儲(chǔ)體[14]輸出溫度T下應(yīng)有的“控制數(shù)”。存儲(chǔ)體[14]及羅緝控制單元[16]也可以由一臺(tái)有適當(dāng)輸入輸出接口的微計(jì)算機(jī)或單片微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。
向存儲(chǔ)體寫(xiě)入“控制數(shù)”的工作，可根據(jù)探測(cè)器整體溫度實(shí)驗(yàn)測(cè)出不同溫度下應(yīng)有的“控制數(shù)”，再向存儲(chǔ)體寫(xiě)入。本專業(yè)技術(shù)人員做到這一點(diǎn)并不困難。
本發(fā)明采用可存入任意函數(shù)的溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器，進(jìn)行穩(wěn)譜控制，可適用于各種閃爍體及光電倍增管，有較廣泛的適用性，用于一新系統(tǒng)時(shí)，只需對(duì)控制寫(xiě)入所需控制函數(shù)，即正常工作，這種方法不用穩(wěn)譜參考源，所以不會(huì)對(duì)被測(cè)譜線產(chǎn)生干擾，電路可做得比較簡(jiǎn)單，所以可以開(kāi)發(fā)出有寬溫工作范圍的穩(wěn)定閃爍探頭，用以代替較復(fù)雜的穩(wěn)譜系統(tǒng)，可節(jié)約資金，用以代替未加穩(wěn)譜措施的探頭，則可大大提高系統(tǒng)的實(shí)用性，尤其在環(huán)境溫度變化大的場(chǎng)合，例如，在一些工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)合，由于四季環(huán)境溫度變化大，必須按不同季節(jié)調(diào)節(jié)增益，才能正常使用，在操作人員技術(shù)素質(zhì)不高的場(chǎng)合，使用就有困難，使用本系統(tǒng)，則可在四季溫度變化大的場(chǎng)合應(yīng)用，無(wú)需特別調(diào)整。又如，石油地質(zhì)測(cè)井，井深每增加100米，溫度上升3.3度，5-6千米以下，井溫將達(dá)150-200C，所以閃爍探測(cè)器用于核測(cè)井時(shí)，必采取穩(wěn)定措施，尤其是能譜測(cè)井，穩(wěn)譜成為測(cè)井成敗的技術(shù)關(guān)鍵。本系統(tǒng)由于適應(yīng)性強(qiáng)，不使用穩(wěn)譜參考源，無(wú)譜線干擾，電路簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，使用方便。
下面結(jié)合附圖4介紹一實(shí)施例，附圖4表示鍺酸鉍(BGO)閃爍譜儀采用該穩(wěn)譜系統(tǒng)的具體接線圖，該電路中的器件和附圖2中各部分的對(duì)應(yīng)關(guān)系是附圖4中附圖2中CA3140溫度信號(hào)(直流)放大器[12]ADC0804模-數(shù)變換器[13]2716存儲(chǔ)體[14]AD558數(shù)-模變換器[15]1455，4538，4024時(shí)序電路[16]附圖5是穩(wěn)譜過(guò)程中測(cè)得的能譜曲線，曲線1是常溫時(shí)能譜，曲線2是溫度上升到60C時(shí)經(jīng)過(guò)穩(wěn)譜的能譜，曲線3是溫度上升到60C時(shí)，不采用穩(wěn)譜措施的能譜，很明顯，不穩(wěn)譜時(shí)，能譜漂移很大，穩(wěn)譜后，漂移很小，穩(wěn)譜效果很好。對(duì)碘化銫(鉈)[CsI(Te)]閃爍譜儀進(jìn)行了同樣的實(shí)驗(yàn)，穩(wěn)譜效果顯著。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下1.閃爍探測(cè)器總成2.閃爍晶體3.光電倍增管4.脈沖放大器5.脈沖幅度分析器6.溫度傳感器7.高壓電源8.溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器9.控制線(倍增系數(shù)控制)10.控制線(放大倍數(shù)控制)11.控制線(增益控制)12.信號(hào)放大器13.模-數(shù)(A/D)變換器14.存儲(chǔ)體15.數(shù)-模(D/A)變換器16.羅緝控制單元17.數(shù)字量24.閉環(huán)自動(dòng)穩(wěn)譜裝置33.發(fā)光二極管34.發(fā)光二極管脈沖激勵(lì)源
權(quán)利要求
1.新型閃爍探測(cè)器溫探自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)，是由閃爍探測(cè)器總成[1]，脈沖放大器[4]，脈沖幅度分析器[5]，高壓電源[7]及溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器[8]組成，閃爍探測(cè)器總成[1]包括閃爍晶體[2]，光電倍增管[3]和溫度傳感器[6]，其特征在于溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)F(T)發(fā)生器[8]是由信號(hào)放大器[12]，模--數(shù)(A/D)變換器[13]，存儲(chǔ)體[14]，數(shù)--模(D/A)變換器[15]，羅緝控制單元[16]組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的新型閃爍探測(cè)器溫控自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的存儲(chǔ)體[14]，羅緝控制單元[16]，是由一臺(tái)微計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。
全文摘要
新型閃爍探測(cè)器溫控自動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)，是由閃爍探測(cè)器總成，脈沖放大器，脈沖幅度分析器，高壓電源及溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)發(fā)生器(8)組成的，其中閃爍探測(cè)器總成包括閃爍晶體，光電倍增管和溫度傳感器，其特征在于溫敏穩(wěn)譜控制函數(shù)F(T)發(fā)生器由信號(hào)放大器，模—數(shù)變換器，存儲(chǔ)體，數(shù)—模變換器，羅緝單元組成。使用本系統(tǒng)可以不采用穩(wěn)譜參考源，電路簡(jiǎn)單，穩(wěn)譜溫度范圍廣，適用性強(qiáng)，系統(tǒng)參數(shù)改變時(shí)，還可以重新寫(xiě)入控制數(shù)，使用方便。
文檔編號(hào)G01T1/208GK1039306SQ8810419
公開(kāi)日1990年1月31日 申請(qǐng)日期1988年7月14日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月14日
發(fā)明者莊人遴 申請(qǐng)人:清華大學(xué)