[發明專利]一種用于系統觸發和波形測量的閃爍探測系統及方法

有效

• 申請號: 201410213710.2
• 申請日: 2014-05-20
• 公開（公告）號: CN104020484B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 劉君紅;宋朝暉;韓和同;張子川;譚新建;張侃;盧毅;李剛
• 申請（專利權）人: 西北核技術研究所
• 主分類號: G01T1/20
• 分類號: G01T1/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司61211
• 代理人: 王少文

1.一種用于系統觸發和波形測量的閃爍探測系統，其特征在于：包括單只閃爍體探測器及信號傳輸分路(2)、觸發關聯傳輸及記錄系統(3)、全波形測量傳輸及記錄系統(4)；

所述單只閃爍體探測器及信號傳輸分路包括閃爍探測器(21)、分路器(23)、穩壓電源(24)；所述閃爍探測器(21)、分路器(23)由射頻同軸電纜(22)連接；

所述觸發關聯傳輸及記錄系統(3)包括依次連接的阻抗匹配單元(31)、選通調相單元(32)、分路器(33)、觸發關聯記錄系統；所述阻抗匹配單元(31)包括依次連接的同軸衰減器(a)、低噪聲放大器(b)，所述選通調相單元(32)包括依次連接的低通濾波器(c)、反相器(d)，所述觸發關聯記錄系統包括分別與分路器(33)輸出端相連的多路觸發記錄單元(341、342、……、34N)；

所述全波形測量傳輸及記錄系統(4)包括分路器(41)、幅度調整單元(42)、全波形記錄系統；所述幅度調整單元(42)包括多個并聯的衰減器或放大器(e、f、……、g)，所述全波形記錄系統包括與衰減器或放大器一一對應連接的全波形記錄單元(431、432、……、43N)。

2.根據權利要求1所述的用于系統觸發和波形測量的閃爍探測系統，其特征在于：所述穩壓電源為閃爍探測器提供穩定電壓；所述探測器由閃爍體、光收集部分和光電倍增管構成；所述分路器為阻抗50Ω同軸功率等分或不等分功率分配器；所述觸發關聯傳輸系統阻抗匹配單元由50Ω同軸功率衰減器和低噪聲放大器構成；所述選通調相單元由低通濾波器和反相器構成，低通濾波器選通觸發信號頻率的脈沖波形，再通過反相器將負信號反相為正信號；所述觸發記錄單元由精密同步機記錄通道及示波器記錄信道構成，記錄觸發、關聯電信號；所述波形幅度調整單元由低噪聲放大器和同軸功率衰減器組成，對分路后的全波形電信號根據測量要求進行低噪聲放大或衰減；所述全波形記錄單元由示波器記錄信道構成，記錄全波形電信號。

3.根據權利要求1或2所述的用于系統觸發和波形測量的閃爍探測系統，其特征在于：所述光電探測器包括具有電磁屏蔽功能的外殼(D)，以及設置在外殼(D)內的大體積ST401閃爍體(A)、光電倍增管(B)以及為光電倍增管(B)提供工作電壓的分壓基座(C)；所述光電倍增管(B)由外殼上的高壓供電端口(HV)提供穩定工作電壓，其電流信號經信號輸出端口(Signal)輸出。

4.根據權利要求3所述的用于系統觸發和波形測量的閃爍探測系統，其特征在于：所述光電倍增管(B)的增益為1×10⁶倍數、脈沖上升時間響應為2ns。

5.一種用于系統觸發和波形測量的閃爍探測方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)光電探測器系統設計和靈敏度刻度：

根據將要測量的脈沖輻射波形信號特征，選擇光電探測器，對預標定靈敏度范圍進行計算，并按照預標定范圍在相關輻射模擬裝置和放射源上對探測器的中子、伽馬靈敏度進行刻度；

2)探測器接收信號：

開啟穩壓電源系統，為探測器提供工作電壓，探測器接收、收集脈沖輻射信號，將脈沖輻射信號轉化為脈沖電流信號；

3)電流信號沿射頻同軸電纜傳輸至分路器，通過等比或不等比分路方式分為兩路：

其中一路信號分路至觸發關聯傳輸系統，經阻抗匹配單元、選通調相單元傳輸至觸發記錄單元；再根據觸發信號幅度大小及分路情況，設置觸發關聯信號精密同步機記錄系統動作的電壓閾值；最后記錄該信號作為觸發信號；

另一路信號分路至全波形測量傳輸系統，經波形幅度調整單元傳輸至全波形記錄單元；再根據信號到達記錄單元的幅度設置示波器垂直靈敏度，最后記錄該全波形信號。

6.根據權利要求5所述的用于系統觸發和波形測量的閃爍探測方法，其特征在于：

還包括電流信號沿射頻同軸電纜傳輸至分路器前實時監控探測器工作狀態的步驟：

通過設置實時監測示波器或將沿射頻同軸電纜傳輸至記錄端的信號直接接入觸發關聯長掃程示波器和全波形記錄示波器某信道中，即可實時監控探測器工作狀態。

7.根據權利要求6所述的用于系統觸發和波形測量的閃爍探測方法，其特征在于：所述實時監控探測器工作狀態,可以由單獨的示波器信道監測完成，也可在信號到達波形記錄系統未分路前由觸發關聯長掃程示波器和全波形示波器的某個信道來監測。