《基本测量电路第八节多道脉冲幅度分析器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基本测量电路第八节多道脉冲幅度分析器（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章 基本测量电路 第八节 多道脉冲幅度分析器,一、用单道测量能谱,探测器,前置放大器,主放大器,单道,定标器,稳定的直流高压电源,稳定的直流低压电源,探头,示波器,二、能谱,（计数率）,幅度（V）,0.5,1.5,2.5,3.5,4.5,6.5,5.5,7.5,8.5,5s钟计数,道宽：0.5V 阈值：0.59V,特点： 1）若需要看到谱线的细节，则需要小的道宽来增加测量的点，从而测量时间相对较长。 2）在每一次（某一阈值时）测量中，单道将脉冲幅值不在这一阈值的脉冲剔除掉了，造成了这些脉冲的浪费。,三、解决的办法使用多道,多道脉冲幅度分析器，采用了ADC（模拟数字转换器），将输入的每一个脉
2、冲的幅值进行ADC转换，得到的数字量（叫道址，它也就反映了脉冲的幅值大小） ，然后将相同道址（脉冲幅值）的脉冲进行分类，可得到道址-计数率分布曲线，即多道能谱。,多阈式多道：采用多个单道并列；极大的浪费器件，并且随着道的增加更加浪费；,四、多道的体实现方法,输入脉冲,ADC,4位的存储器,地址,数据,0000,0000,0010,0000,0001,0000,1101,1111,1110,0000,0000,0000,1101,相应的地址内容加1， 表示有一个脉冲的幅值是1101,（道址）,道址,5s脉冲个数,五、关于ADC,ADC是将脉冲幅值的模拟量转换为数字量（道址）：,一般情况下，若输入
3、脉冲的最大模拟量值为10V， 若最大转换的数字量为1024（210），则称为1024道分析器 若最大转换为512（29），则称为512道分析器 若最大转换为2048（211），则称为2048道分析器 若最大转换为4096（212），则称为4096道分析器 若最大转换为8192（213），则称为8192道分析器,五、关于ADC,道宽的定义：输入脉冲的最大幅值与要求转换的最大数字量之比，mV/ch,六、ADC类型,逐次渐进比较法ADC,线性放电法,基线恢复,线性门,模拟展宽器,线性放电,比较器,放电时间,与门,基准频率,数字量输出,f0,T,m,开始放电,结束放电,开线性门,上甄别阈,下甄别阈,关
4、线性门,六、 ADC的结构基线恢复,输入脉冲在经过RC耦合电路后，脉冲的基线会发生漂移，造成脉冲幅度测量的不准确，所以需要将脉冲的基线恢复到0的水平。,Vi,Vo,Vi,Vo,C,R,六、 ADC的结构基线恢复,Vi,Vo,Vi,Vo,C,R,D,t,t,简单的CD基线恢复电路,造成基线漂移的原因是：脉冲的来临使电容C上冲了一定的电荷，在脉冲过去后，由于R较大而不能完全放完，并联一个D以后，使电容C的放电很快，达到极限恢复的目的。,六、 ADC的结构线性门,输入脉冲通过上下甄别器，判定此脉冲为有效脉冲，然后让此脉冲通过后进行ADC转换，此时把线性门关闭，防止后来的脉冲影响ADC转换，等此脉冲A
5、DC转换完毕，通过比较器打开线性门，接受下一个脉冲的转换。,六、 ADC的结构模拟展宽,将脉冲的幅值进行保持，将这个被保持着的脉冲幅值进行AD转换，转化为数字量。 这一步通过电容C实现，如下：,CH,D,Vi,VCH,Vi,VCH,t,t,六、 ADC的结构线性放电,将保持着的脉冲高度VCH上的电压，通过恒流源 I 进行线性放电，则放电时间 T 与脉冲的幅值成正比。,六、 ADC的结构比较器,通过过零比较器判断线性放电是否将电容CH上的电压放到了0，如果放到了0，则表示放电结束。控制线性门打开。,六、 ADC的结构数字量m的产生,线形放电开始，把与门打开，基准频率 f0 通过与门输出脉冲，等到
6、过零比较器产生输出信号，则关闭与门。则与门打来的时间 T 即为放电的时间，与输出脉冲的个数 m 成正比。,放电时间,与门,基准频率,数字量输出,f0,T,m,开始放电,结束放电,=1/T0,六、 ADC的结构道宽,所以，通过改变 CH、I、T0 可以改变道宽， 通过 CH 或 I 而改变的，称为模拟改变道宽 通过 T0 改变的，称为数字改变道宽,七、多道的后续处理,通过ADC转换的数字量m（即道址），送入计算机存储器，在与m对应的存储器地址的内容加1即可。 经过一定时间的测量，将得到的对应地址的内容值按地址值描绘成曲线，即为射线的能谱。,输入脉冲,ADC,10位（1024）的存储器,地址,数据,0000,0d,2d,0000,1d,0000,1021d,1023d,1022d,0000,0000,0000,1021d,相应的地址内容加1， 表示有一个脉冲的幅值是1021d,（道址）,道址,5s脉冲个数,八、Cs-137的能谱0.662MeV,（计数率）,5s钟计数,道址m 幅度V 能量E,Ba-137 X射线峰,Cs-137 射线康普顿坪,Cs-137 射线反散射峰,Cs-137 射线 全能峰（光电峰）,FWHM,m0 V0 E0,
