[發(fā)明專利]一種He-3正比計數(shù)器信號拾取電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011323784.3
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112394387A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹鑫欣
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶建安儀器有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00;H03K21/02;H03K5/02;H03K21/08;H03F1/02;H03F1/26
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發(fā)明公開了一種He?3正比計數(shù)器信號拾取電路，包括正比計數(shù)器、前置放大電路、反饋電路、整形電路、濾波電路、電壓比較電路、G?M計數(shù)管和微控制器；正比計數(shù)器的輸出端與前置放大電路的輸入端連接；前置放大電路的輸出端與整形電路的輸入端連接，反饋電路連接在前置放大電路的輸入端和輸出端之間；整形電路的輸出端與濾波電路連接；濾波電路輸出端與微控制器的輸入端進(jìn)行連接；微控制器的輸出端與電壓比較電路的正向輸入端連接；電壓比較電路的輸出端與G?M計數(shù)管連接；G?M計數(shù)管根據(jù)電壓比較電路的輸出數(shù)據(jù)對中子數(shù)量進(jìn)行計數(shù)。本發(fā)明能將正比計數(shù)器探測的中子數(shù)量信號進(jìn)行有效提取，以便準(zhǔn)確獲取He?3中的中子數(shù)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及核輻射技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種He-3正比計數(shù)器信號拾取電路。

背景技術(shù)

He-3（氦-3）是一種氦氣同位素氣體，具有無色，無味，無臭的特點。He-3一般儲存于氣瓶中的高壓氣體，天然氦-3含量是1.38*10^-6，當(dāng)其含量增加導(dǎo)致氧氣含量低于19.5%時有可能引起窒息，需要配備自吸式呼吸面具。因為使用氦-3的熱核反應(yīng)堆中沒有中子（氦-3與氘進(jìn)行熱核反應(yīng)只會產(chǎn)生沒有放射性的質(zhì)子），故使用氦-3作為能源時不會產(chǎn)生輻射，不會為環(huán)境帶來危害。

He-3正比計數(shù)器是一種中子探測器，是以He-3氣體為工作氣體的正比計數(shù)器，一般為圓柱形管。它是基于3He(n, p)T核反應(yīng)法的中子探測器，反應(yīng)能為0.765MeV，熱中子反應(yīng)截面為（5333±7）b，中子能量在0.001eV~0.03eV范圍內(nèi)探測效率遵從1/v定律。

目前，在使用He-3正比計數(shù)器探測He-3中的中子數(shù)量時，如何能有效的將正比計數(shù)器探測的中子數(shù)量信號提取出來，以便準(zhǔn)確獲取He-3中的中子數(shù)量，也成為了急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種能將正比計數(shù)器探測的中子數(shù)量信號進(jìn)行有效提取，以便準(zhǔn)確獲取He-3中的中子數(shù)量的He-3正比計數(shù)器信號拾取電路。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種He-3正比計數(shù)器信號拾取電路，包括正比計數(shù)器、前置放大電路、反饋電路、整形電路、濾波電路、電壓比較電路、G-M計數(shù)管和微控制器；

所述正比計數(shù)器用于探測He-3中的中子數(shù)量，且所述正比計數(shù)器的輸出端與所述前置放大電路的輸入端連接，以將探測到的中子數(shù)量信號輸出到所述前置放大電路；

所述前置放大電路用于對接收到的中子數(shù)量信號進(jìn)行放大處理，且所述前置放大電路的輸出端與所述整形電路的輸入端連接，以將放大后的中子數(shù)量信號輸出到所述整形電路中；

所述反饋電路連接在所述前置放大電路的輸入端和輸出端之間，用于提高所述前置放大電路增益的穩(wěn)定性；

所述整形電路用于對接收到的經(jīng)放大處理后的中子數(shù)量信號進(jìn)行整形處理，以去除接收到的中子數(shù)量信號中的干擾信號，且所述整形電路的輸出端與所述濾波電路進(jìn)行連接，以將整形處理后的中子數(shù)量信號輸出到所述濾波電路；

所述濾波電路用于濾除接收到的中子數(shù)量信號中的紋波，以對接收到的中子數(shù)量信號進(jìn)行濾波處理，所述濾波電路的輸出端與微控制器的輸入端進(jìn)行連接，以將濾波處理后的中子數(shù)量信號輸出到所述微控制器；

所述微控制器接收經(jīng)過濾波處理后的中子數(shù)量信號，且所述微控制器的輸出端與所述電壓比較電路的正向輸入端連接，以將接收到的中子數(shù)量信號輸出到所述電壓比較電路的正向輸入端；

所述電壓比較電路的反向輸入端用于輸入基準(zhǔn)值，所述電壓比較電路的輸出端與所述G-M計數(shù)管連接，所述電壓比較電路將所述微控制器輸出的中子數(shù)量信號值與所述基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并將比較的結(jié)果輸出給所述G-M計數(shù)管；