论文部分内容阅读
由于能源短缺日益严重,我国加大了铀矿的开采力度。而原来的铀矿石含量检测仪器相对落后,相关的技术指标和性能已达不到要求,严重影响铀矿的开采效率。因此根据铀矿对测量铀矿石含量的需求,研制了放射性检测站多道γ能谱仪。放射性检测站多道γ能谱仪主要由以下几部分构成:(1) NaI(Tl)闪烁探测器:将γ射线转换为可测的电脉冲信号,主要由NaI(Tl)晶体、光电倍增管、前置放大器构成;(2)脉冲线性放大成形电路:将NaI(Tl)闪烁体探测器输出的脉冲信号放大到所需的幅度,同时使脉冲成形利于对信号的分析,包括极零相消电路、可调运算放大器、积分电路、基线恢复电路;(3)多道脉冲幅度分析电路(MCA):实现对成形的脉冲信号的幅度进行模数转换,主要由甄别电路、脉冲峰值检测保持电路、A/D转换电路和逻辑控制电路。甄别电路对脉冲幅度进行判断,从而消除噪声和无用低幅度脉冲对测量的干扰;峰值检测和保持电路检测脉冲峰值的到来,同时保持脉冲峰值的电压便于对脉冲幅度进行A/D转换;A/D转换电路实现对脉冲信号的幅度进行模数转换;逻辑控制电路用来产生控制信号,从而控制多道脉冲幅度分析电路中各部分电路协调工作;(4)通信接口:为保证数据的传输速度,在多道脉冲幅度分析电路中A/D转换所得的代表脉冲幅度的数字量通过基于PCI总线的数字量I/O卡传输到上位机;(5)上位机应用程序:主要用来数据采集、测量控制、谱线处理、谱线显示以及通过谱线分析矿石含量;(6)电源电路:将220V交流电转换为电路所需的工作电压以及探头的工作电压和高压,保证电压有较强的稳定性和较低噪声。仪器的整体性能经测试达到设计要求,主要技术指标包括:能量分辨率为8.6%(137Cs的0.662MeV全能峰测得);能量具有良好的线性,线性方程的相关系数r为0.9995;具有较好的稳定性,连续工作8小时,谱线的峰位漂移小于2%。通过铀矿现场测试,放射性检测站多道γ能谱仪能够准确检测铀矿石含量。