摘要:為了實現(xiàn)輻射監(jiān)測γ相機成像的目的,采用電路理論分析和Matlab仿真方法,設(shè)計了一種峰值保持電路。做了輻射監(jiān)測實驗,獲得了電路可準(zhǔn)確、實時捕捉脈沖信號峰值的結(jié)果,得到設(shè)計方案可行的結(jié)論。該電路具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、性能優(yōu)良等特點,可廣泛應(yīng)用于各種脈沖分析系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:輻射監(jiān)測;γ相機;峰值保持;峰值保護
中圖分類號:TN911—34;TL822+.6文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1004—373X(2012)18—0155—04
輻射監(jiān)測γ相機可以近實時的顯示輻射場定量圖像,進而快速定位γ放射源,減少人員受照時間。峰值保持電路是γ相機的核心電路,是γ相機成像功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)。我院在“十一五”科研基礎(chǔ)能力建設(shè)期間進口了一臺美國RMD公司生產(chǎn)的γ相機(RadCam2000TM),在中核集團優(yōu)先發(fā)展項目“輻射場γ熱點成像系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研究”支持下,充分解析該γ相機,根據(jù)實際需要、元器件的性價比、以及元器件的采購情況,重新設(shè)計了γ相機的峰值保持電路,對于輻射監(jiān)測用γ相機的國產(chǎn)化具有積極意義。
1總體設(shè)計
γ相機探頭由晶針型CsI(Na)閃爍晶體、位置靈敏光電倍增管(positionsensitivephotomultipliertubes,PSPMT)、雙錐針孔準(zhǔn)直器及一個三層屏蔽體(材料組合為“鋼_鉛_鋼”)組成。PSPMT采用日本Hamamatsu公司生產(chǎn)的R2486—03,它由柵網(wǎng)型倍增器(12級)和十字型陽極絲(16×16)構(gòu)成,由末級倍增極發(fā)射的電子群到達X、Y兩個方向的陽極絲上時,在電子到達位置處分流,產(chǎn)生四個信號分別為XA,XB,YA,YB,因而γ射線的能量E=XA+XB+YA+YB,位置X=XA—XBXA+XB,Y=YA—YBYA+YB。
峰值保持電路包括6部分:信號調(diào)幅及濾波電路、信號疊加電路、峰值保持電路、峰值檢測電路、采樣保持電路、ADC電流驅(qū)動電路。
1.1信號調(diào)幅及濾波電路
信號調(diào)幅、濾波電路的調(diào)幅功能通過電位器實現(xiàn),濾波功能應(yīng)濾掉前置放大電路輸出的4路信號(時間常數(shù)為2μs)兩側(cè)的低頻和高頻信號。該電路采用了OP42GS(ANALOGDEVICES公司的高速精密JFET輸入運算放大器),還具有信號反相作用(信號由負(fù)脈沖變?yōu)檎}沖)。