核电子技术原理第一章课后答案

第一章1.1 核电子学与一般电子学的不同在哪里？以核探测器输出信号的特点来说明。

在核辐射测量中，最基本的特点是它的统计特性、非周期性、非等值性，核电子学分析这种信号，经处理得到有用的信息。

1.4 当探测器输出等效电流源/0()t o i t I e τ-=时，求此电流脉冲在探测器输出回路上的输出波形并讨论R 0C 0<<τ的情况。

V 0(s) = I 0(s)·[R 0∥(1/sc)]= I 0[1/(s+1/τ)]·[R 0(1/sc 0)/( R 0+(1/sc 0)) =( I 0/ c 0)·{1/[(s+1/τ) (s+1/ R 0 c 0)]}∴当R 0 c 0<<τ时，τ－R 0 c 0≈τ∴1.5 如图，设，求输出电压V(t)。

1.6 表示系统的噪声性能有哪几种方法？各有什么意义？输入端的噪声电压是否就是等效噪声电压？为什么？ENV ENC ENN ENE η (FWHM)NE不是1.7 设探测器反向漏电流I D =10-8A ，后级电路频宽为1MHz,计算散粒噪声相应的方根值和相对于I D 的比值。

115.6610A -==⨯=35.6610DI -=⨯=1.8 试计算常温下（设T=300K ）5M Ω电阻上相应的均方根噪声电压值（同样设频宽为1MHz ），并与1MHz 能量在20pF 电容上的输出幅值作比较。

52.8810V -===⨯∵212E CV =∴0.126V V ==1.9求单个矩形脉冲f （t ）通过低通滤波器，RC=T ，RC=5T ，及RC=T/5，时的波形及频谱。

1.10 电路中，若输入电压信号V i （t ）=δ（t ），求输出电压信号V 0（t ），并画出波形图，其中A=1为隔离用。

t1.12 设一系统的噪声功率谱密度为2222()//i S a b c ωωω=++，当此噪声通过下图电路后，求A 点与B 点的噪声功率谱密度与噪声均方值。

习题解答第一章绪论1、核信息的获取与处理主要包括哪些方面的？①时间测量。

核信息出现的时间间隔是测定核粒子的寿命或飞行速度的基本参数，目前直接测量核信息出现的时间间隔已达到皮秒级。

②核辐射强度测量。

核辐射强度是指单位时间内核信息出现的概率，对于低辐射强度的测量，要求测量仪器具有低的噪声本底，否则核信息将淹没于噪声之中而无法测量。

对于高辐射强度的测量，由于核信息十分密集，如果信号在测量仪器中堆积，有可能使一部分信号丢失而测量不到，因此要求仪器具有良好的抗信号堆积性能。

对于待测核信息的辐射强度变化范围很大的情况(如核试验物理诊断中信号强度变化范围可达105倍)，如测量仪器的量程设置太小，高辐射强度的信号可能饱和；反之，如量程设置太大，低辐射强度的信号又测不到，因此对于这种场合的测量则要求测量仪器量程可自动变换。

③能谱测量。

辐射能谱上的特征是核能级跃迁及核同位素差异的重要标志，核能谱也是核辐射的基本测量内容。

精确的能谱测量要求仪器工作稳定、能量分辨力达到几个电子伏特，并具有抑制计数速率引起的峰位和能量分辨力变化等性能。

④位置测量。

基本粒子的径迹及空间位置的精确测定是判别基本粒子的种类及其主要参数的重要手段。

目前空间定位的精度可达到微米级。

⑤波形测量。

核信息波形的变化往往反映了某些核反应过程的变化，因此核信息波形的测量是研究核爆炸反应过程的重要手段，而该波形的测量往往是单次且快速(纳秒至皮秒级)的。

⑥图像测量。

核辐射信息的二维空间图像测量是近年来发展起来的新技术。

辐射图像的测量方法可分为两类：第一种是利用辐射源进行透视以摄取被测物体的图像；第二种是利用被测目标体的自身辐射(如裂变反应产生的辐射)以反映目标体本身的图像。

图像测量利用计算机对摄取的图像信息进行处理与重建，以便更准确地反映实际和提高清晰度。

CT技术就是这种处理方法的代表。

2、抗辐射加固主要涉及哪些方面？抗辐射加固的研究重点最初是寻找能减弱核辐射效应的屏蔽材料，后来在电路上采取某些抗辐射加固措施，然后逐渐将研究重点转向对器件的抗辐射加固。

习题解答第一章绪论1、核信息得获取与处理主要包括哪些方面得？①时间测量。

核信息出现得时间间隔就是测定核粒子得寿命或飞行速度得基本参数,目前直接测量核信息出现得时间间隔已达到皮秒级。

②核辐射强度测量。

核辐射强度就是指单位时间内核信息出现得概率,对于低辐射强度得测量,要求测量仪器具有低得噪声本底,否则核信息将淹没于噪声之中而无法测量。

对于高辐射强度得测量,由于核信息十分密集,如果信号在测量仪器中堆积,有可能使一部分信号丢失而测量不到,因此要求仪器具有良好得抗信号堆积性能。

对于待测核信息得辐射强度变化范围很大得情况(如核试验物理诊断中信号强度变化范围可达105倍),如测量仪器得量程设置太小,高辐射强度得信号可能饱与;反之,如量程设置太大,低辐射强度得信号又测不到,因此对于这种场合得测量则要求测量仪器量程可自动变换。

③能谱测量。

辐射能谱上得特征就是核能级跃迁及核同位素差异得重要标志,核能谱也就是核辐射得基本测量内容。

精确得能谱测量要求仪器工作稳定、能量分辨力达到几个电子伏特,并具有抑制计数速率引起得峰位与能量分辨力变化等性能。

④位置测量、基本粒子得径迹及空间位置得精确测定就是判别基本粒子得种类及其主要参数得重要手段、目前空间定位得精度可达到微米级。

⑤波形测量。

核信息波形得变化往往反映了某些核反应过程得变化,因此核信息波形得测量就是研究核爆炸反应过程得重要手段,而该波形得测量往往就是单次且快速(纳秒至皮秒级)得。

⑥图像测量、核辐射信息得二维空间图像测量就是近年来发展起来得新技术。

辐射图像得测量方法可分为两类:第一种就是利用辐射源进行透视以摄取被测物体得图像;第二种就是利用被测目标体得自身辐射(如裂变反应产生得辐射)以反映目标体本身得图像、图像测量利用计算机对摄取得图像信息进行处理与重建,以便更准确地反映实际与提高清晰度。

ＣＴ技术就就是这种处理方法得代表、2、抗辐射加固主要涉及哪些方面？抗辐射加固得研究重点最初就是寻找能减弱核辐射效应得屏蔽材料,后来在电路上采取某些抗辐射加固措施,然后逐渐将研究重点转向对器件得抗辐射加固。

第一章1.1 核电子学与一般电子学的不同在哪里？以核探测器输出信号的特点来说明。

在核辐射测量中，最基本的特点是它的统计特性、非周期性、非等值性，核电子学分析这种信号，经处理得到有用的信息。

1.4 当探测器输出等效电流源/0()t o i t I e τ-=时，求此电流脉冲在探测器输出回路上的输出波形并讨论R 0C 0<<τ的情况。

V 0(s) = I 0(s)·[R 0∥(1/sc)]= I 0[1/(s+1/τ)]·[R 0(1/sc 0)/( R 0+(1/sc 0)) =( I 0/ c 0)·{1/[(s+1/τ) (s+1/ R 0 c 0)]}∴当R 0 c 0<<τ时，τ－R 0 c 0≈τ∴1.5 如图，设，求输出电压V(t)。

1.6 表示系统的噪声性能有哪几种方法？各有什么意义？输入端的噪声电压是否就是等效噪声电压？为什么？ENV ENC ENN ENE η(FWHM)NE不是1.7 设探测器反向漏电流I D =10-8A ，后级电路频宽为1MHz,计算散粒噪声相应的方根值和相对于I D 的比值。

115.6610A -==⨯=35.6610DI -=⨯=1.8 试计算常温下（设T=300K ）5M Ω电阻上相应的均方根噪声电压值（同样设频宽为1MHz ），并与1MHz 能量在20pF 电容上的输出幅值作比较。

52.8810V -===⨯∵212E CV =∴0.126V V ==1.9求单个矩形脉冲f （t ）通过低通滤波器，RC=T ，RC=5T ，及RC=T/5，时的波形及频谱。

1.10 电路中，若输入电压信号V i（t）=δ（t），求输出电压信号V0（t），并画出波形图，其中A=1为隔离用。

t1.12 设一系统的噪声功率谱密度为2222()//i S a b c ωωω=++，当此噪声通过下图电路后，求A 点与B 点的噪声功率谱密度与噪声均方值。