核电子学方法

实验三 线性脉冲放大器一、实验目的1、掌握线性脉冲放大器的工作原理；2、通过实验掌握线性脉冲放大器的主要指标的测量方法。

二、实验内容1、放大器第三放大单元的测试；2、BH1218线性脉冲放大器主要指标的测量。

三、实验原理图3-1 BH1218型线性放大器结构框图电路原理：本实验采用BH1218型线性脉冲放大器，整个放大器是由输入极性转换，一次极-零相消的微分电路，四级放大电路，三级积分电路和基线恢复器等组成，结构框图如图3-1所示。

BH1218型线性脉冲放大器的电路原理图如图3-2所示。

输入信号首先经过极-零相消的微分电路，微分时间常数分0、s μ5.0、s μ1、s μ2、s μ3、s μ4、s μ5、s μ6八档由开关2K 进行选择，极-零补偿可由调节1RV 的值实现，从而可消除具有指数衰减后沿信号经微分后所产生的信号的下冲部分，使后接的放大单元能正常工作。

微分后的信号经极性转换开关1K 加到由运算放大器1A （LF357）构成的第一放大级，输入为负信号时从1A 的反相输入端输入，放大单元反向输入时的放大倍数取决于9R 、11R 的值；输入为正信号时从1A 的同相输入端输入，放大单元同向输入时的放大倍数取决于12R 、13R 、9R 、11R 的值。

不论输入的信号极性是正还是负，本级均输出正极性信号。

第二放大级由运算放大器2A （LF357）构成同相放大级，由整机的放大倍数粗调开关的位置决定本级是否接入电路，在整机放大倍数较小时，第一级放大的信号直接进入第三放大级，本放大级不起作用；在整机的放大倍数较大时，第一级放大的信号经本放大级放大后进入第三放大级，使整机的放大倍数提高。

第三放大级由运算放大器3A （LM318）构成反相放大级，本放大级的原理如图3-3，前级的信号经增益粗调开关3K 进入该放大单元，由原理图可看出，将27R 和2RV 接入反馈回路的电阻之和看做2F R ，反相输入端的电阻23R 、24R 、25R 之和看做1F R ，则本级的闭环放大倍数为 123F F R R A -= 增益粗调开关3K 的位置不同，1F R 的值不同，增益细调电位器的位置不同，2F R 的值不同，因此调节3K 和2RV 均可改变本级的放大倍数，整机的放大倍数是各放大级放大倍数之积，因此就改变了整机的放大倍数，也就是放大器增益粗调和细调的原理。

电子行业核电子学及其进展1. 简介电子行业核电子学（Nuclear Electronics in the Electronics Industry）是指在电子行业中应用核电子学原理和技术的领域。

随着科技的发展和进步，核电子学在电子行业中得到了广泛的应用和重视。

本文将介绍电子行业核电子学的基本概念、应用领域以及最新的研究进展。

2. 基本概念核电子学是集成电路与核技术相结合的学科，其研究的核心是利用核技术方法和仪器来实现电子器件的性能优化和功能增强。

核电子学主要关注以下方面：2.1 放射性同位素应用通过放射性同位素的嵌入，可以实现电子器件的性能改善。

例如，采用放射性同位素注入法可以提高电子器件的灵敏度和稳定性。

2.2 核探测器和核传感器核探测器和核传感器是核电子学的重要组成部分。

它们可以用于测量和检测辐射，广泛应用于核能、医学影像、无损检测等领域，提高了相关技术的精度和可靠性。

2.3 核电子学器件核电子学器件是指利用核技术原理制造的电子器件，例如核电池、核电晶体管等。

这些器件具有较高的稳定性和抗干扰能力，广泛应用于高温、高辐射等恶劣环境下的电子系统。

3. 应用领域电子行业核电子学的应用领域非常广泛，以下是其中几个典型的应用领域：3.1 核电能源核电能源是核电子学的一个重要应用领域。

利用核技术的原理和方法，可以设计和制造高效、安全、稳定的核电站。

核电站不仅可以提供大量的清洁能源，还能为建设智能电网、推动可持续能源发展作出贡献。

3.2 智能医疗影像核电子学在医疗影像领域有着重要的应用。

核技术可以提供更高的图像分辨率和对比度，帮助医生更准确地进行诊断和治疗。

此外，核电子学还可以应用于放射治疗、核医学等领域。

3.3 环境监测核电子学在环境监测中担当着重要的角色。

利用核技术的方法和仪器，可以对土壤、水体、大气中的放射性物质进行快速准确的监测。

这对于预防和应对环境污染有着重要意义。

3.4 无损检测核电子学在无损检测领域也得到了广泛应用。

核电子学复习整理第一章一、名词解释探测效率：探测器探测到的粒子数与此时实际入射到探测器中的粒子总数的比值。

散粒噪声：（在电子器件或半导体探测器中）由于载流子产生和消失的随机涨落形成通过器件的电流的瞬时波动，或输出电压的波动，叫做散粒噪声。

分辨率：识别两个相邻的能量、时间、位置（空间）之间最小差值的能力。

（主要有能量分辨率、时间分辨率、空间分辨率）死时间校正：在监察信号的时间TIp内，如果再有信号输入都要被舍弃，因此监察时间就是堆积拒绝电路所产生的死时间。

计时电路就不应该把这个时间计入测量时间，而应从总的测量时间中扣除这个死时间得到活时间。

由测到的总计数除以活时间就是信号计数率。

这种办法称为死时间校正。

二、填空题1.核电子学是核科学与电子学相结合的产物；2.探测器按介质类型及作用机制主要分为：气体探测器、闪烁体探测器、半导体探测器；3.核电子学中主要的噪声指三类：散粒噪声、热噪声、低频噪声；4.核辐射探测器的输出信号特点是：随机分布的电荷或电流脉冲。

（时间特性、幅度上是非周期非等值的）；5.功率谱密度为常数即S(W)=a的噪声为白噪声。

三、简答题1.简述核电子学的信号特点。

答：1.随机性；2.信号弱，跨度大；3.速度快。

2.简述白噪声与干扰以及两者的区别。

答：干扰：主要是指空间电磁波感应，工频交流电网的干扰，以及电源纹波干扰等外界因素。

（可在电路和工艺上予以减小或消除）噪声：是由所采用的元器件本身产生的。

（可以设法减小但无法消除）白噪声定义为功率谱密度为常数的噪声。

3.降低前置放大器噪声的措施有哪些？答：1.输入级采用低频噪声器件；2.低温运行；3.减少冷电容Cs；4.反馈电阻Rf和探测器负载电阻RD选用低噪声电阻，阻值一般在109欧~1020欧左右。

除此之外，用滤波网络来限制频带宽度，也可进一步抑制噪声。

4.构成核电子学的测量系统的三部分是哪些？答：1.模拟信号获取和处理，2.模数变换，3.数据的获取和处理三个部分5.简述前置放大器的作用。

《核电子学与核探测方法》课程实验教学大纲
课程代码：MPHY1012
课程名称：核电子学与核探测方法
英文名称：Nuclear Electronics and Nuclear
experimental methods
实验室名称：放射医学实验室
课程学时：54实验学时：18
一、本课程实验教学目的与要求
1、学习、了解核辐射探测技术
2、掌握常用的核辐射测量方法；
3、了解核辐射探测器、核电子学仪器的原理
4、掌握常用的核辐射测量仪器的使用方法。

二、主要仪器设备及现有台套数
NaI闪烁计数器10套
HPGe γ 能谱仪1套
8路α、β能谱仪1套
低本底液体闪烁计数器1台
四、考核方式
1、实验报告：每次实验完成后写出实验报告。

2、考核方式：平时实验成绩（学习、操作、实验报告），作为《核电子学与和核探测方法》课程考核内容之一。

五、实验教材、参考书
1、教材：自编
2、参考书：
（1）《原子核物理实验方法》，复旦大学、清华大学、北京大学合编，原子能出版社。

（2）《核物理实验》，复旦大学、北京大学合编，原子能出版社。

原子结构知识：核电子分离核电子分离是一种物理过程，它涉及到原子结构的基本知识。

从化学状态的角度来看，原子由原子核和环绕在核周围的电子组成。

在一般情况下，这些电子与原子核保持着相对稳定的状态。

但是，在某些条件下，这些电子可能被从原子核中分离出来。

本文将探讨核电子分离的原理、应用和影响。

一、原理核电子分离的原理可以从原子结构的角度解释。

在原子中，原子核和电子之间存在着相互作用。

原子内部的能量状态与这种相互作用有关。

当外部的能量影响到原子时，这种相互作用将被扰动。

如果这种扰动足够强，它将有助于电子从原子核中分离出来。

物理学家们使用不同种类的能量，包括热能，电能等，来引发核电子分离。

在高温条件下，热能足以使电子从原子核中分离出来。

类似地，电能可以用于从原子中分离出电子。

例如，在等离子特殊灯上，通过加热气体至热不稳定状态，电子被电离形成等离子体，从而发出可见光。

二、应用核电子分离可以用于很多应用，我们下面列举几个。

1.化学分析在化学分析中，核电子分离被用于分离分子中的不同原子。

如质谱仪通过电子轰击分析样品，其中的电子由样品中的原子和分子释放出来。

如果质谱器中还含有一个磁场，那么电子的离散将会受到影响，产生磁场，从而给分析结果带来更多的信息。

2.治疗癌症在医学中，核电子分离被用于治疗癌症。

这种方法被称为放射性药物治疗。

在这种方法中，医生会向患者注射含有放射性同位素的药物。

这些同位素会放射出高能粒子，杀死周围的癌细胞，从而防止癌症扩散。

这种方法可以有效缓解疼痛和提高生存率。

3.能源生产在能源生产中，核电子分离被广泛用于核能反应堆。

在核反应堆中，核裂变和核聚变会释放出大量的能量。

这些能量可以用于发电和其他用途。

不过，核反应具有非常高的危险性，需要小心谨慎进行。

三、影响核电子分离在许多领域都有着巨大的影响。

然而，它也有一些负面影响和潜在的问题。

下面我们列举了其中的几个方面。

1.辐射危险核电子分离涉及到放射性同位素，因此在一些应用中，如药物治疗和核反应时，可能会释放出射线和放射性物质。