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陣列地下金屬探測器前置放大器的設計與研究

文章來源:北京圣火大地科技www.dhflcsox.cn

鈷-60探傷機輻射源與直線加速器輻射源有以下兩點明顯的不同:一是 鈷-607探傷機輻射輸出是連續性的,而直線加速器輸出的是脈沖束輻射;二是 鈷-607探傷機的輻射水平比加速器型檢測系統的低數百倍。

為此,使用了具有很高探測效率與靈敏度的高壓陣列電離室探測裝置,它工 作在平均電流模式,而且噪聲水平極低。

針對髙壓充氣電離室陣列地下金屬探測器,鈷-60集裝箱檢測系統對前S放大器提 出了特殊設計要求。

(1)直流信號的變換

在鈷-60集裝箱檢測系統中,電離室陣列地下金屬探測器的空載信號電流為若干 nA,而穿過集裝箱后信號電流可能下降萬倍以上,至10_13A獄級。前置放大器 需將此弱電流信號放大轉化為可以直接測量的信號。

2)放大器的時間響應特性

鈷-60集裝箱檢測系統是實時成像系統,既要求陣列電離室輸出信號能實 時反映輻射強度的變化,也要求前置放大器能及時反映電離室輸出信號的變化, 即要求放大器的時間響應快。否則,相鄰采樣數據之間存在相關性會嚴重影響 圖像的淸晰度。

(3)放大器的動態范圍與噪聲水平

基本關系式可見,信號測量系統的動態范圍對檢測系統 性能指標有很大的影響。陣列電離室輸出信號動態范圍極大(能到6個數量 級),因而放大器的動態范圍便成為決定信號測量系統動態范圍的主要因素。
在電離室最大輸出信號一定的情況下,放大器噪聲越小,動態范圍越大。由 式(3. 8>,鈷-60檢測系統的敁大輸出信號電流約為2X1(T9A,如要求動態范圍 達10000以上,則要求前置放大器的哚聲水平應小于2X10_13A。

 
 

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