GaN基带电粒子探测器能谱测量的改进研究

分析了GaN和Si两种不同探测器的电荷灵敏前置放大器增益,修正了GaN基带电粒子探测器能谱的放大倍数。利用~(241)Am和~(239)Pu两种α粒子源标定了能量与道指的关系,获得了能量刻度曲线方程。根据标定的曲线方程,测量了修正前后的GaN基pin探测器~(241)Am源的能谱。修正后的测量结果表明,当反向偏压为-10 V时,5.48 MeV的~(241)Am源在GaN基pin探测器里沉积的能量约为620 keV。     

基于蒙特卡罗模拟的α能谱拖尾分析

α能谱测量是通过对放射性核素释放α粒子能量的测量来实现核素识别和定量分析的技术.α能谱易受测量样品形态的影响,存在着向低能拖尾的现象,这降低了α能谱测量的准确性.为了分析α能谱谱形特点,采用蒙特卡罗程序Geant4模拟了~(241)Am源的α能谱,并对可能造成~(241)Amα能谱峰拖尾的因素进行了模拟分析.结果表明,~(241)Am源上沉积的灰尘是其α能谱峰拖尾的主要原因;采用最小二乘法拟合可以对沉积灰尘的粒径分布进行估计.这项工作也表明基于蒙特卡罗模拟的α能谱分析可获得测量样品更多特性(如形状),有助于提高α能谱的分析能力.     

三氟化硼Bonner多球谱仪的中子源能谱测量方法

为解决~3 He气体短缺且价格日益昂贵所造成的中子能谱测量装置灵敏元缺乏问题,研制了一套BF3正比计数管多球谱仪系统。基于蒙特卡罗方法对Bonner多球谱仪系统的细致结构进行建模,模拟计算得到了探测器能量响应灵敏度;在中国原子能科学研究院的高压倍加器上使用2.86MeV与14.84MeV能量的中子对谱仪系统的探测器能量响应灵敏度进行了标定,结合模拟结果确定了谱仪系统在实验条件下的能量响应灵敏度;使用此谱仪系统对241 Am-Be中子源能谱进行了测量,对多球谱仪测量结果使用自编Gravel算法进行逆卷积解谱,解谱所得能谱与~(241)Am-Be中子源标准能谱的对比结果表明,在总体不确定度小于21.46%的范围内二者符合良好,验证了整套多球系统具有较高的可靠性。该三氟化硼多球谱仪系统有望在加速器、反应堆及同位素中子源环境的中子能谱与剂量检测中得到更为广泛的应用。     

一种在微计算机上实现数字示波器功能的方法

介绍了在微计算机上加装多通道A／D转换卡以构成多通道信号采集系统的方法，并设计了一套专门的对数据进行处理的软件，可在微计算机上实现数字示波器的功能，该装置可在一定程度上实现信号测量、波形显示、数据存储等功能，特别是在被测信号频率很低时是一种非常好的慢扫描示波器．     

基于振动电容传感器的3维数字电场测量仪

基于动态电容技术为测量原理,设计了一种采用振动式电容传感器来获取空间电场感应电荷的数字电场测量仪.本套电场测量仪的探头体积小,且可同时采集空间某一点处3维方向电场的感应电荷,测量频率可达200 Hz,并通过模拟电路、数字电路以及单片机数字平滑滤波运算等多种信号处理方式来改善检测结果的响应.该套电场测量仪因其探头体积小,可多点采样,采样频率高,抗干扰性能高的特点,能更好地适用于大尺度极端大气环境下的电场测量.     

仿真人体肺中铀、镅、钚沉积量测定及影响因素研究

仿真人体模型肺中镅、钚、铀沉积量的测量是活体同等测量技术的对照基础.将肌肉组织、肺组织等效材料制成吸收片,用不同γ谱仪测量出其对241Am源不同特征X射线、γ射线(<60 keV)的吸收系数;选取241Am的59 keV特征峰并用γ能谱分析定量测定其放射性活度;利用工业CT获得人体模型肺检区肌肉组织、肺组织等效材料厚度及肋骨的间隙尺寸.全面分析了仿真人体模型肺中点沉积241Am测量系统的性能、水平、可靠性和准确度,研究了影响定量测量的因素和校正方法,检验了定量分析的可靠性,分析了测量误差的来源.     

巧用示波器测量信号的幅度和频率

针对示波器在电子类专业实验中的广泛应用,介绍了一种提高示波器测量信号幅度和频率精度的方法。从减小测量信号的偶然误差和系统误差两个角度出发,阐述了如何用示波器精确测量信号幅度和频率。该方法测量准确,形象直观,拓展了示波器的使用功能,使之能够取代用毫伏表和频率计来测量信号的幅度和频率,可减少投资和损耗。     

积分滤波非线性拟合科氏流量计驱动系统改进

稳定振动的流量管保证着科氏流量计流量测量的准确性,而维持流量管振动的关键是流量计驱动系统。针对科氏流量计模拟驱动电路起振速度慢、受随机干扰影响振动不稳定问题,研发基于积分滤波非线性拟合法改进驱动系统。改进驱动系统采用积分滤波方法削弱传感器信号中随机干扰,应用非线性拟合法对积分信号进行频率估计,然后合成驱动信号驱动流量管振动。改进驱动系统中积分滤波可以有效抑制随机干扰,非线性拟合法考虑信号整体不受个别采样信号影响,提高频率测量精度与增强振动稳定性。仿真实验表明,基于积分滤波的非线性拟合法具有较高的频率测量精度,适用于流量计起振频率估计与振动频率监测。实际改进驱动系统测试表明,改进驱动系统提高了流量计起振速度,增强振动稳定性。     

土壤腐殖酸的提取及其对241Am的吸附

用稀碱法从核废物填埋场的土壤中提取腐殖酸，并用此腐殖酸对241Am进行吸附实验.结果表明，当241Am初始浓度为0.26～2.7×10-7 mol/L，溶液pH为2～3时，腐殖酸对241Am有明显的吸附，其吸附率达90%以上；接触时间4h基本达到平衡，241Am浓度与吸附量之间的关系符合Langmuir经验公式；0℃～40℃范围内，温度对吸附无显著影响；Fe3+、EDTA和柠檬酸根等离子或基团能使腐殖酸对241Am的吸附率显著降低，而Ca2+、PO43-和SO42-等离子或基团对吸附无明显影响；溶     

相位差测量系统的硬件电路

为精确测量两个同频率信号的相位差,设计一种基于DSP的相位差测量系统。该系统采用DSP2812作为测量的主控芯片,其内部集成有捕获单元和A/D模块;运用信道交换技术和降频技术,消除通道带来的附加相移,并将高频信号转化为低频信号以便于测量。测试结果表明,两路输入信号相同时,输入信号频率过大或是过小,测量频率和相位的精度均会明显降低,幅值精度变化不大;两路输入信号峰值、频率相同,相位可变时,信号频率增加或信号幅值过小,系统的测量精度均会有所下降。该相位差测量系统能够实现对两路同频信号的幅值、频率和相位差的精确测量,且可以进一步扩展以实现对多路信号相位差的测量。     

基于Proteus和单片机的电力系统频率测量

设计了基于单片机的电力系统频率测量电路,可实现故障时信号的自动切换,测量误差小于0.1 Hz,当超过频率允许范围时报警.最后利用Proteus进行了仿真分析,结果表明,该电路提高了频率测量的可靠性,具有很好的实用价值.     

Z-80单板机控制的γ能谱仪

本文介绍微处理机在核物理实验中的应用。利用z—80单板机控制单道γ能谱仪,代替了多道脉冲幅度分析器的功能。可以在示波器上观测γ能谱微分曲线,由微型打印机打印输出测量数据和曲线.提高了测量效率和精度。     

单板计算机256道闪烁谱仪

本文介绍一种脉冲幅度采集电路与单板计算机构成一个γ能谱数据获取和处理系统。这一多道分析器的精度为256道,分析速度为7×10~3次/秒。文章给出了用该分析器测量~(60)Co、~(137)Cs、~(152)Eu三种放射源的γ能谱。结果表明,本系统是一个具有数据处理功能、简单,经济的多道分析器。     

基于LABVIEW的虚拟示波器的研究与应用

设计了一种基于数据采集卡的虚拟示波器．该虚拟示波器的主要功能如下：可以实现单、双通道采集波形，能对输入信号的电压、频率和周期等参数进行测量，由FFT窗口对波形进行频谱分析和简单运算后，且能显示器测值和进行波形打印传真．经验证可知，该虚拟滤波器较为成功地实现了传统示波器的基本功能，具有一定的实用性．     

基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现

本数据采集系统是基于单片机AT89S52为控制核心的数据采集系统,该数据采集系统具有电路简单、功耗低、可靠性高等优点,能实现对多路模拟通道信号的数据采集与处理,并将采集的数据送LED显示器显示等功能.另外,该系统可作信号发生器使用产生频率为1kHz的方波测试信号.     

α谱仪探测效率的理论计算与实验测定

谱仪的探测效率表征了探测器接收和记录信息的能力.为了更精确的测量α放射性核素的活度,定准α能谱仪的探测效率是非常必要的.本文利用查圆面源对窗的几何因子表和基于蒙特卡罗思想的MatLab模拟这两种方法对α谱仪探测效率进行了理论计算,并用Matlab软件对这两者所得的数据进行了比较分析,结果表明在5.5％的.对误差范围内两者可以近似相等.通过241 Am标准面源与氡子体标准源对α谱仪的探测效率进行了测量,发现用241 Am标准面源测得的探测效率与理论计算的探测效率相差很大,用氡子体标准源测得的探测效率与理论值符合的很好.研究表明241 Am标准面源的活度的均匀性与准确性以及尺寸定位的准确性是造成241 Am标准面源探测效率实验值与理论计算值差异的主要原因.     

基于化学振荡反应的多参数测量系统设计

提出基于化学震荡反应的多参数测量系统的设计方案,此方案可用于测量化学震荡反应过程中的4路信号:电压、温度、pH及容器内压强.此方案能实时采集此4路信号,可解决化学振荡反应中出现的压值为负的问题,能利用软件分析系统对数据进行分析、处理、对比和显示,能直观反映参数间的关系.实验结果表明:给定值与测量值间相关系数的平均值高达0.998 74,因此该系统有高的测量精度.     

超声波传感器谐振规律的实验研究

由于晶体超声波谐振子泛音的存在，谐振频率点并不唯一。而超声波测量系统频率的选择至关重要。为确定用于流量测量的超声波传感器的谐振频率，设计了实验测试方案，即用函数信号发生器给发射传感器输入幅度相同、频率不同的方波激励信号，用示波器观测接收传感器输出信号，记录接收探头随频率递增时，幅度较大极值点所对应的频率。然后，以数据拟合的方法寻求晶体超声波谐振子各谐振频率点分布的规律。实验结果表明：根据这些幅度较大极值点寻求的谐振频率点分布的拟合线，基本符合一般极值点对应频率的分布规律，反过来证明了研究所得的该种传感器谐振频率点分布规律的正确性，这为流量测量中超声波频率设定提供依据。     

一种基于互联网+的AIS载波频率智能化测量系统

为了克服AIS信号载波频率人工测量的低效率的缺点,本文搭建了基于安捷伦频谱仪N9020A的AIS信号载波频率的智能化测量系统,计算机发送SCPI指令实现与频谱仪的交互操作,并且计算机程序对频谱仪每次捕捉到的数据进行智能分析,根据AIS信号的频率和功率特征排除无效虚假信号和辨别出有效的AIS信号,记录有效AIS信号的载波频率数据,从而实现了AIS信号载波频率的智能化测量.实验表明,该系统测量可靠,效率高,无需操作人员具有专业知识,具有较高的工程实践价值,该系统非常适合互联网+仪表的运行模式,具有广阔的推广意义.     

PVDF传感器水中爆炸压力测量研究

采用以聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride,PVDF)压电薄膜为敏感元件制成的传感器,在试验水池中进行小药量的水中爆炸试验.对测试系统的频响进行了估算,分析了比例距离和系统频响对测量结果的影响.试验采取一字排开多点布设传感器和不同距离起爆的方式.结果表明:PVDF传感器在5 gTNT炸药水池爆炸压力测量中,得到了冲击波及气泡脉动压力曲线,波形一致性较好,该传感器可以用于水中爆炸压力信号的测量;比例距离为8.78～12.28 m/kg1/3时,峰值压力衰减较快;比例距离为12.28～ 19.39 m/kg1/3时,峰值压力衰减速率明显减缓;测量系统的频率响应主要影响测量峰值的大小,改变波形的时间常数.当采集仪器采样频率低于一定范围时,无法采集到完整的数据.