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分布式光纤火灾探测器测量原理及测量设计

来源: 发布时间:2022-12-19 372 次浏览

辐射分布式光纤火灾探测器是核相关企业的重要测试设备。目前,国内市场上可以同时测量两种射线类型探测器较少,而且现有探测器探测面积很难做大,格也很昂贵,不易实用化。国外有同类型的探测器和生产技术,对国内技术保密,我们无法进行相关技术指标测试,国内除本次测试的生产厂家外,未发现有同类型的国产探测器生产厂家。本文针对国产新型 NaI+6L i闪烁晶体探测器的特性进行测试,该探测器能同时测量中子和Y 射线[1],且晶体尺寸按要求做各种规格,价格相对便宜,应用前景广阔。现阶段还没有对该类探测器特性测试的好方法,本文首先通过Geant4M 进行探测器测试模拟计算,从理论层面预估晶体性能 +7];然后设计一套专用测试软件,对晶体中子、Y性能和 Y 抑制比进行测试,并对中子和Y 射线进行线性度8'确 定 晶体性能能否达到同时测量n/Y 的水平;根据测试结果确定该探测器经过改进后可以提高性能,满足核企业辐射探测需求。

分布式光纤火灾探测器测量原理及测量电路设计,闪烁晶体是一种将能量转换为光的透明发光材料转换体,可以将高能光子(X 射线、Y 射线)、粒子的电离能转化成光。要实现对X 射线、Y 射线的测量,通过闪烁体将电离能转化为光即可。要实现对热中子的探测,需要在闪烁体内加人6L i、lflB 、U3Cd、155G d等对热中子吸收截面大的材料,有能量沉积才能把电离能转化为光。本次测试所用探测器为新型设计掺杂含6L i的化合物的闪烁晶体。


电源系统给前置放大电路、晶体探头和后续电路供电,然后晶体探头通过光电转换得到的电信号,通过前置放大电路转换为脉冲信号,脉冲信号传输至多道分析器进行脉冲幅度信号处理,处理完的信号及数据在上位机端软件界面显示和处理。


电源部分为整套测试系统提供所有电源电压,包括高压电源部分,高压电源电路采用国产高精度高压模块,通过电位器可进行高压调整。

分布式光纤火灾探测器前置放大器电路包括低压电源电路、高压电源电路、光电倍增管和复合闪烁晶体探头、前置放大电路几部分。以上各单元组合构成一个整体,光电倍增管经过分压电路将光信号转化成电信号,电信号经过前置放大器完成/-t/转换,转换成电压信号,就可以传输到多道分析器进行脉冲分析。前置放大电路采用高带宽高增益运算放大器,以确保电路谱图输出稳定。


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