正比计数器

流气式正比计数器原理那天，我正跟一群学生聊着数学题，突然一个学生问我：“刘老师，您能给我们讲讲流气式正比计数器的原理吗？”我一听，心想：“哎呀，这个话题有趣！”我就开始讲：“咱们先想象一下，有一根管子，一端通着气体，另一端通着水。

这根管子就相当于我们的计数器。

气体从一端进入，推动水从另一端流出。

流出的水量和进入的气体量是成正比的，这就是流气式正比计数器的原理。

”一个学生插嘴问：“刘老师，那怎么确定流出的水量和进入的气体量是成正比的？”我笑着说：“这就得靠实验了。

我们可以在管子的两端各装一个小桶，分别收集流出和进入的液体。

通过对比两个小桶里的液体量，我们就能得出它们的比例关系。

”这时，一个学生好奇地问：“刘老师，那如果气体进入的速率变化了，水流量也会跟着变化吗？”我笑了笑，说：“当然了，这正是这个计数器的特点。

气体进入的速率越高，水流量也就越大。

这样，我们就可以通过调整气体进入的速率来控制水流量，实现计数。

”又一个学生好奇地问：“刘老师，那这个计数器有什么实际应用呢？”我笑着说：“其实，这个计数器在很多领域都有应用。

比如，在气象观测中，我们可以用这个计数器来测量气体的流量；在工业生产中，我们可以用这个计数器来监测生产线的运行情况。

”正说着，一个学生突然问：“刘老师，那如果气体进入的速率突然变慢了，我们怎么知道水流量会变小呢？”我忍不住笑了起来，说：“哎呀，这个问题问得好！其实，这就是这个计数器最神奇的地方。

我们只需要观察水流量变化的速度，就能大致判断气体进入速率的变化。

就像我们在生活中，通过观察一个人的行为变化，就能猜出他的心情一样。

”看着学生们听得津津有味，我接着说：“其实，这个流气式正比计数器的原理，在生活中也有很多应用。

比如，我们测量体温时，温度计的原理就类似于这个计数器。

当我们的体温升高时，体温计里的水银柱就会上升，这就是温度和体积成正比的道理。

”不知不觉，下课铃响了。

学生们依依不舍地离开教室，我还意犹未尽地回味着这个有趣的数学题。

第一章一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（）A.X射线透射学；B.X射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（）A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。

3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（）A．C u；B. Fe；C. Ni；D. Mo。

4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（）A.短波限λ0；B. 激发限λk；C. 吸收限；D. 特征X射线5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L层电子回迁K层，多余能量将另一个L层电子打出核外，这整个过程将产生（）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。

（）2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。

（）3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。

（）4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。

（）5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。

（）三、填空题1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。

2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、、、、。

3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。

4. X射线的本质既是也是，具有性。

5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称，常用于。

习题1.X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？2.分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射；（2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。

3.什么叫"相干散射”、"非相干散射”、"荧光辐射”、"吸收限”、"俄歇效应”、"发射谱”、"吸收谱”？4.X射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5.产生X射线需具备什么条件？6.Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？7.计算当管电压为50 kv时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。

X射线衍射仪结构与工作原理1、测角仪的工作原理测角仪在工作时，X射线从射线管发出，经一系列狭缝后，照射在样品上产生衍射。

计数器围绕测角仪的轴在测角仪圆上运动，记录衍射线，其旋转的角度即2θ，可以从刻度盘上读出。

与此同时，样品台也围绕测角仪的轴旋转，转速为计数器转速的1/2。

为什么？为了能增大衍射强度，衍射仪法中采用的是平板式样品，以便使试样被X射线照射的面积较大。

这里的关键是一方面试样要满足布拉格方程的反射条件。

另一方面还要满足衍射线的聚焦条件，即使整个试样上产生的X衍射线均能被计数器所接收。

在理想的在理想情况下，X射线源、计数器和试样在一个聚焦圆上。

且试样是弯曲的，曲率与聚焦圆相同。

对于粉末多晶体试样，在任何方位上总会有一些（hkl）晶面满足布拉格方程产生反射，而且反射是向四面八方的，但是，那些平行于试样表面的晶面满足布拉格方程时，产生衍射，且满足入射角=反射角的条件。

由平面几何可知，位于同一圆弧上的圆周角相等，所以，位于试样不同部位M，O，N处平行于试样表面的（hkl）晶面，可以把各自的反射线会聚到F点（由于S 是线光源，所以厂点得到的也是线光源）。

这样便达到了聚焦的目的。

在测角仪的实际工作中，通常X射线源是固定不动的。

计数器并不沿聚焦圆移动，而是沿测角仪圆移动逐个地对衍射线进行测量。

因此聚焦圆的半径一直随着2θ角的变化而变化。

在这种情况下，为了满足聚焦条件，即相对试样的表面，满足入射角=反射角的条件，必须使试样与计数器转动的角速度保持1:2的速度比。

不过，在实际工作中，这种聚焦不是十分精确的。

因为，实际工作中所采用的样品不是弧形的而是平面的，并让其与聚焦圆相切，因此实际上只有一个点在聚焦圆上。

这样，衍射线并非严格地聚集在F点上，而是有一定的发散。

但这对于一般目的而言，尤其是2θ角不大的情况下（2θ角越小，聚焦圆的曲率半径越大，越接近于平面），是可以满足要求的。

2、X射线探测器衍射仪的X射线探测器为计数管。

中子氦3 正比计数器前放电路《中子探测技术及其在正比计数器中的应用》1.前言在现代物理科研和工程技术中，中子探测技术起着不可或缺的作用。

中子作为一种无电荷的粒子，相比于带电粒子，其探测和测量技术具有独特的挑战性。

本文将深入探讨中子探测技术中的正比计数器，并重点介绍其前放电路设计和氦3的应用。

2.中子的性质中子是原子核的组成部分，其质量略大于质子，不带电荷，也不受普通电磁场影响，因此对其进行探测和测量相对困难。

在中子辐照方面，中子与物质的相互作用主要通过核反应和散射来实现，因此需要借助探测器进行测量。

3.正比计数器正比计数器是一种常用的中子探测器，其工作原理是利用气体放大效应来探测中子。

当中子进入正比计数器并与气体发生核反应时，产生的次级粒子（例如电子、正电子等）在电场作用下被加速，并在气体中产生大量电离电子。

这些电离电子在电场的作用下被收集到阳极板上，产生电荷脉冲信号，从而实现对中子的计数和测量。

4.前放电路设计前放电路在正比计数器中起着至关重要的作用，其设计不仅影响了探测器的灵敏度和分辨能力，还直接影响了信号的放大和处理效果。

常见的前放电路设计包括电荷前置放大器和脉冲形成器两部分，通过前置放大器将电荷信号放大并传送至后续的脉冲形成器进行信号整形和处理，最终输出符合要求的脉冲信号。

5.氦3的应用氦3是正比计数器中常用的工作气体，其在中子探测和测量中具有良好的性能和稳定性。

氦3核截面小、中子吸收截面小，能够有效地提高正比计数器的灵敏度和分辨能力。

氦3还具有较高的电离能和较低的电容率，有利于产生清晰的电离电子脉冲信号并降低放电时间。

6.结论通过本文对中子探测技术和正比计数器的深入探讨，了解了正比计数器的工作原理和前放电路设计的重要性，以及氦3作为工作气体的优势和应用。

中子探测技术的发展对于核能、材料科学和医学影像等领域都具有重要意义，希望本文的介绍能够对相关领域的科研工作者和工程技术人员有所帮助。

7.个人观点作为中子探测技术的一部分，正比计数器在科学研究和工程应用中扮演着至关重要的角色。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011323784.3(22)申请日 2020.11.23(71)申请人 重庆建安仪器有限责任公司地址 400060 重庆市南岸区南坪西路168号(72)发明人 詹鑫欣　(74)专利代理机构 重庆博凯知识产权代理有限公司 50212代理人 黄河(51)Int.Cl.G01T 3/00(2006.01)H03K 21/02(2006.01)H03K 5/02(2006.01)H03K 21/08(2006.01)H03F 1/02(2006.01)H03F 1/26(2006.01)(54)发明名称一种He-3正比计数器信号拾取电路(57)摘要本发明公开了一种He ‑3正比计数器信号拾取电路，包括正比计数器、前置放大电路、反馈电路、整形电路、滤波电路、电压比较电路、G ‑M计数管和微控制器；正比计数器的输出端与前置放大电路的输入端连接；前置放大电路的输出端与整形电路的输入端连接，反馈电路连接在前置放大电路的输入端和输出端之间；整形电路的输出端与滤波电路连接；滤波电路输出端与微控制器的输入端进行连接；微控制器的输出端与电压比较电路的正向输入端连接；电压比较电路的输出端与G ‑M计数管连接；G ‑M计数管根据电压比较电路的输出数据对中子数量进行计数。

本发明能将正比计数器探测的中子数量信号进行有效提取，以便准确获取He ‑3中的中子数量。

权利要求书2页 说明书8页 附图3页CN 112394387 A 2021.02.23C N 112394387A1.一种He-3正比计数器信号拾取电路，其特征在于，包括正比计数器、前置放大电路、反馈电路、整形电路、滤波电路、电压比较电路、G-M计数管和微控制器；所述正比计数器用于探测He-3中的中子数量，且所述正比计数器的输出端与所述前置放大电路的输入端连接，以将探测到的中子数量信号输出到所述前置放大电路；所述前置放大电路用于对接收到的中子数量信号进行放大处理，且所述前置放大电路的输出端与所述整形电路的输入端连接，以将放大后的中子数量信号输出到所述整形电路中；所述反馈电路连接在所述前置放大电路的输入端和输出端之间，用于提高所述前置放大电路增益的稳定性；所述整形电路用于对接收到的经放大处理后的中子数量信号进行整形处理，以去除接收到的中子数量信号中的干扰信号，且所述整形电路的输出端与所述滤波电路进行连接，以将整形处理后的中子数量信号输出到所述滤波电路；所述滤波电路用于滤除接收到的中子数量信号中的纹波，以对接收到的中子数量信号进行滤波处理，所述滤波电路的输出端与微控制器的输入端进行连接，以将滤波处理后的中子数量信号输出到所述微控制器；所述微控制器接收经过滤波处理后的中子数量信号，且所述微控制器的输出端与所述电压比较电路的正向输入端连接，以将接收到的中子数量信号输出到所述电压比较电路的正向输入端；所述电压比较电路的反向输入端用于输入基准值，所述电压比较电路的输出端与所述G-M计数管连接，所述电压比较电路将所述微控制器输出的中子数量信号值与所述基准值进行比较，并将比较的结果输出给所述G-M计数管；所述G-M计数管根据所述电压比较电路的输出数据对中子数量进行计数，以得到探测的He-3中的中子数量。