[实用新型]一种水下伽马谱仪的电荷灵敏前置放大电路

说明书

本实用新型提供了一种水下伽马谱仪的电荷灵敏前置放大电路，该电荷灵敏前置放大电路应用于水下伽马谱仪；其包括两个运算放大器，光敏二极管D4，电容C39、C34和电阻R21；其中，两个运算放大器分别为第一运算放大器U5A和第二运算放大器U5B；所述第一运算放大器U5A的同相输入引脚接第二运算放大器U5B的输出引脚，第一运算放大器U5A的反相输入引脚接第一运算放大器U5A的输出引脚；第一运算放大器U5A的输出引脚作为输出端与外部电路连接。该电路通过两个运算放大器、光敏二极管以及若干少量的电容与电阻配合，以保证探头出来的信号有一定的信噪比。该电荷灵敏前置放大电路具有电路结构简单，成本低，稳定性好的优点。

技术领域

本实用新型涉及水下伽马谱仪技术领域，特别是涉及一种水下伽马谱仪的电荷灵敏前置放大电路。

背景技术

目前，放射性废水处理设备正在逐步研制和配备中，但是缺乏用于实时连续监测水体放射性水平的仪器。该仪器的工作原理是辐射探测单元测量γ剂量率、采集能谱数据，通过能谱分析软件解谱，确定放射性核素种类；当待测水体中放射性核素种类一定，放射性核素在水中分布较均匀，不同时刻流经探测器的水体活度水平较一致，水流速度较稳定时，利用γ探测器测量流经探测器的水体的累积γ能谱，通过无源效率刻度软件，利用特征核素的特征能量的效率刻度因子等获得测量饱和体积内的放射性活度，然后可以等效获得总的水体放射性活度，实现对水中放射性活度的实时连续监测。

水下伽马谱仪是专门应用于水中放射性核素实时监测的核探测设备，相对于普通的伽马谱仪，水下伽马谱仪需具备防水、抗压、耐腐蚀、易清洗等功能。同时为了降低对低能伽马光子的屏蔽影响，伽马谱仪的外壳需选择轻质材料，在满足防水抗压要求的前提下，厚度越薄越好。常用的伽马谱仪有NaI探测器和LaBr₃探测器，LaBr₃探测器分辨率3％@661keV左右，好于NaI探测器8％@661keV分辨率的指标，在核素识别和重峰解析方面，LaBr₃探测器优于NaI探测器。但是LaBr₃探测器尺寸较小，目前国产探头只能做到3英寸，价格相比较高，相比而言NaI探测器体积可以做到几十升的单晶。对于水下伽马探测器，提高探测效率可提高测量的灵敏度，适用于监测流动性较高的海水放射性水平。水下伽马谱仪探测器通过光电倍增管将光信号转换为电信号，此信号需要通过前置放大电路进行放大，以保证探头出来的信号有一定的信噪比，故要求电荷灵敏放大器要具有较好的稳定性，不随外界条件变化而变化。目前，水下伽马谱仪的电荷前置灵敏放大电路情况存在不稳定。

因此，针对现有技术中存在的问题，亟需提供一种电路结构简单，具有较好稳定性的水下伽马谱仪的电荷灵敏前置放大电路技术显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术存在的问题，提出了一种水下伽马谱仪的电荷灵敏前置放大电路，该电路具有电路结构简单，成本低，稳定性好的优点。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种水下伽马谱仪的电荷灵敏前置放大电路，该电荷灵敏前置放大电路应用于水下伽马谱仪；包括两个运算放大器，光敏二极管D4，电容C39、C34和电阻R21；其中，两个运算放大器分别为第一运算放大器U5A和第二运算放大器U5B；

所述第一运算放大器U5A的同相输入引脚接第二运算放大器U5B的输出引脚，第一运算放大器U5A的反相输入引脚接第一运算放大器U5A的输出引脚；第一运算放大器U5A的输出引脚作为输出端与外部电路连接；

所述第二运算放大器U5B的同相输入引脚接地，反相输入引脚接电容C34，电容C34另一端接第二运算放大器U5B的输出引脚；所述电阻R21并联在电容C34两端；第二运算放大器U5B的反相输入引脚还连接有电容C39，所述电容C39的另一端接光敏二极管D4负极，光敏二极管D4正极接地；所述光敏二极管D4负极与高压电连接。