[发明专利]核辐射探测器工作电压标定方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于核辐射测量技术领域，具体涉及一种核辐射探测器工作电压标定方法及系统。

背景技术

核辐射强度测量是涉核领域研究的常规工作之一，测量系统硬件结构如图1所示。核辐射探测器将核信号转换成电信号供后续核电子学系统处理，核辐射探测器须外加高压才能正常工作。如图1所示，高压电源通过前置放大器转接到核辐射探测器上。高压大小影响核辐射探测器实际工作性能，须通过实验标定。核辐射探测器工作电压标定一方面是确定其最佳工作电压，另一方面是确定高压波动对测量数据的影响。坪曲线测定方法是传统的核辐射探测器工作电压标定方法，其硬件结构如图2所示。在甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数等参数不变的条件下，加载辐射源后从小到大调节探测器外加电压，通过定标器读取计数率(或固定测量时间计数)，测量计数率(或固定测量时间计数)随外加电压变化的曲线。测得计数曲线上有明显的计数坪区，故称为坪曲线，如图3所示。最佳工作电压设在坪中，如图3向下箭头所示位置。在计数坪区实际上计数率(或固定测量时间计数)仍随工作电压升高而增加，表现出坪有坡度，称为坪斜，指每升高100V时计数率(或固定测量时间计数)增加的百分比，其计算公式为：

N2-N1V2-V1×10012(N2+N1)×100%]]>

V和N分别代表电压值和计数值，坪斜表征高压波动引起计数率(或固定测量时间计数)的相对变化量，坪斜越小表征高压波动对测量数据的影响越小，反之越大。

坪曲线测量是在甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数不变的条件下开展，坪曲线确定的工作电压是在当前工作条件下（甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数等参数固定不变）探测器的最佳工作电压。各种类型的核辐射探测器工作电压都有一个区间，如果甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数选择的合适可以测出坪曲线，坪曲线确定的最佳工作电压落在这个区间内。实际上甄别器阈值和放大器放大倍数对坪曲线测量影响极大，不同的甄别器阈值和放大器放大倍数测量所得的坪曲线也不相同，确定的工作电压也不相同。如果甄别器阈值和放大器放大倍数选择的不合适甚至不能测出坪曲线，确定不了最佳工作电压。而甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数的选择并没有一套合理的方法，带有很大的随意性。

由于探测器工作电压区间内任一点都能满足测量要求，而低工作电压有助于延长探测器使用寿命，提高γ信号抑制能力，减少高压放电现象，因此本发明所述的最佳工作电压是探测器工作电压区间的下限。为了测得探测器工作电压区间下限，需剔除甄别器阈值、放大器放大倍数、时间常数对测量的影响，传统的坪曲线测定方法已经不能满足要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于脉冲幅度谱的核辐射探测器工作电压标定方法及系统，该方法在确定的时间常数、放大器放大倍数、甄别器阈值条件下，测量坪曲线，避免了参数随意设置测不出坪曲线的情况。

本发明的技术方案如下：一种核辐射探测器工作电压标定方法，包括如下步骤：

（1）将核辐射探测器的外加高压调至估计的工作电压区间内的任意一点，通过多道脉冲幅度分析器测量与核辐射探测器相连接的主放大器输出的脉冲幅度谱，所述脉冲幅度谱的横坐标为多道脉冲幅度分析器的道数，纵坐标为多道脉冲幅度分析器的计数；

（2）调节主放大器的微、积分时间常数，选择脉冲幅度谱中分辨率高的时间常数，分辨率=主峰半高宽/主峰道址；