[實用新型]一種雙GM計數管自動切換電路

有效

• 申請號: 200920173193.5
• 申請日: 2009-08-28
• 公開（公告）號: CN201503496U
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: 鄧長明;任熠;杜向陽;程昶;張世讓;孟丹;張佳;劉蕓;王志剛;侯磊
• 申請（專利權）人: 中國輻射防護研究院
• 主分類號: G01T1/18
• 分類號: G01T1/18
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所 11311
• 代理人: 田明;任曉航

技術領域

本實用新型屬于輻射測量技術，具體涉及一種應用于β粒子或γ射線測量的雙GM計數管自動切換電路。

背景技術

鹵素GM計數管是工作在蓋革-彌勒區的氣體電離探測器，是最常見的一種核探測器，其結構包括一個密封玻璃管，中間是用鎢絲材料制作的陽極，玻璃管內壁涂一層導電物質，或是用一個金屬圓管作陰極，內部抽空充惰性氣體(氖、氦)、鹵族氣體。當射線進入GM計數管后氣體被電離，負離子由陽極吸引移向陽極時，離子又與其他氣體分子碰撞后產生多個次級電子，快到陽極時次極電子急劇倍增產生雪崩現象。雪崩引起陽極整條線上雪崩，發生放電，放電后空間電子又被中和，剩下許多正離子包圍陽極，形成正離子鞘，正離子鞘和陽極間的電場因正離子的存在而減弱。此時若有電子運動到該區域，也會產生雪崩放電，這段時間不能計數，稱″死時間″。正離子打到陰極時會產生(打出)電子，電子被電場加速，又引起計數管放電產生正離子鞘，這一過程循環出現。計數管上電壓U一定時，射線入射越強電流I越大，輸出脈沖數N越大。GM計數管是一種主要用于探測β粒子和γ射線的探測器，該探測器具有氣體放大倍數大、輸出脈沖幅度高、輸出幅度與入射粒子能量無關的特點，在便攜式和區域γ的輻射測量儀表中應用廣泛。

采用雙GM計數管可擴展儀表的測量范圍，雙管切換技術是實現雙GM計數管測量的關鍵技術。目前的測量儀器中雙GM計數管切換都是在高壓下進行，由高壓產生電路直接為高低量程GM計數管提供高壓，使得GM計數管可以工作，主機根據探頭測量數據決定是否發送命令切換測量通道，分別給高低量程GM計數管施加高壓。這種高壓切換方式非常容易提高電路損壞的幾率，降低測量儀器工作的可靠性。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的缺陷，提供一種能夠在低壓狀態下進行雙GM計數管自動切換的電路，從而提高輻射測量儀器工作的可靠性。

本實用新型的技術方案如下：一種雙GM計數管自動切換電路，包括低量程切換電路和高量程切換電路，其中，所述的低量程切換電路包括與單片機連接的低量程GM計數管，低量程GM計數管與一個低壓常閉干簧管繼電器連接，低壓常閉干簧管繼電器通過兩個控制三極管分別連接陰極信號采集電路和輸出電路；所述的高量程切換電路包括與單片機連接的高量程GM計數管，高量程GM計數管與一個低壓常閉干簧管繼電器連接，低壓常閉干簧管繼電器通過兩個控制三極管分別連接陰極信號采集電路和輸出電路。

進一步，如上所述的雙GM計數管自動切換電路，其中，所述的低壓常閉干簧管繼電器采用SS1B12型繼電器。

進一步，如上所述的雙GM計數管自動切換電路，其中，所述的控制三極管采用NPN9013型三極管。

進一步，如上所述的雙GM計數管自動切換電路，其中，在高、低量程GM計數管與單片機電信號輸出端之間分別設有由電阻和電容并聯組成的加速電路。

本實用新型的有益效果如下：本實用新型采用計數管陰極切換電路實現雙GM計數管在測量過程中的轉換，達到了采用低壓開關器件實現GM計數管轉換的目的，使得電路切換在低壓下進行，可靠性更高，降低了由于高壓切換帶來電路損壞的幾率。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細的描述。

如圖1所示，雙GM管自動切換電路主要由控制三極管、低壓常閉干簧管繼電器、陰極信號采集電路組成，分為低量程切換電路和高量程切換電路，分別與單片機的電信號輸出端連接。低量程切換電路包括一個低量程GM計數管LGM，低量程GM計數管LGM與一個低壓常閉干簧管繼電器K2連接，本實施例中低壓常閉干簧管繼電器K2采用SS1B12型繼電器，低壓常閉干簧管繼電器K2通過兩個控制三極管Q4、Q2分別連接陰極信號采集電路和輸出電路，本實施例中控制三極管Q4、Q2采用NPN9013型三極管。高量程切換電路的結構與低量程切換電路的結構相類，包括一個高量程GM計數管HGM，高量程GM計數管HGM與一個低壓常閉干簧管繼電器K1連接，本實施例中低壓常閉干簧管繼電器K1采用SS1B12型繼電器，低壓常閉干簧管繼電器K1通過兩個控制三極管Q3、Q1分別連接陰極信號采集電路和輸出電路，本實施例中控制三極管Q3、Q1采用NPN9013型三極管。另外，在高量程GM計數管HGM和低量程GM計數管LGM與單片機電信號輸出端HV之間分別設有由電阻和電容并聯組成的加速電路。

當輻射測量儀器啟動后，單片機輸出低電平，打開控制低量程的干簧管繼電器K2，連通低量程計數管LGM的陰極電路，高低量程計數管均開始工作。同時，單片機輸出高電平，關閉控制高量程的干簧管繼電器K1，切斷高量程計數管HGM的陰極電路與輸出電路的連接。在測量量程達到一定數值時，單片機輸出高電平，關閉控制低量程的干簧管繼電器K2，切斷低量程計數管LGM的陰極電路與輸出電路的連接，低量程GM計數管LGM停止工作。同時，單片機輸出低電平，打開控制高量程的干簧管繼電器，連通高量程計數管HGM的陰極電路，高量程計數管開始工作。