CN203149128U - 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 - Google Patents
一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203149128U CN203149128U CN 201320174103 CN201320174103U CN203149128U CN 203149128 U CN203149128 U CN 203149128U CN 201320174103 CN201320174103 CN 201320174103 CN 201320174103 U CN201320174103 U CN 201320174103U CN 203149128 U CN203149128 U CN 203149128U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- photomultiplier
- signal processing
- processing circuit
- scintillator detector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本实用新型公开了大气颗粒物在线自动监测领域中的一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，包括依次串联的光电倍增管（1）、前置放大电路（2）、甄别电路（3）、触发器电路(4)和微处理器(5)；所述的光电倍增管(1)连接高压模块(6)；本实用新型的闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，可进一步提高大气颗粒物检测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号处理电路，尤其涉及大气颗粒物在线自动监测领域中的一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路。
背景技术
大气颗粒物在线自动监测仪主要有大气颗粒物切割器、动态加热系统（DHS）、主机、采样泵组成。其中探测器处理电路位于主机中，是整个测量系统的关键环节，探测器的应用设计同样至关重要。用于辐射强度探测的探测器有气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器，其中用盖革和弥勒名字命名的气体探测器，盖革—弥勒计数器简称G-M计数器。使用盖革-弥勒计数器时，工作电压要选取在坪上并且要死时间补偿，若同时有两个或两个以上粒子射来且时间间隔小于200us的话，G-M计数器就无法区分。闪烁计数器负载电阻上产生脉冲，其幅度一般为零点几伏到几伏，较盖革-弥勒计数管的输出脉冲的幅度为小。闪烁计数器的输出脉冲与入射粒子的能量成正比，它探测γ射线的效率在20%～30%以上，比盖革-弥勒计数管和离子室高很多； 它探测α、β射线的效率接近100%。 由于闪烁体中一次闪烁的持续时间很短, 所以最大计数率一般为106～108数量级。若输出采用电流法，则记录的辐射强度不受限制。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种设计精度高、稳定性好的用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路。
本实用新型采用的技术方案是：一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，包括依次串联的光电倍增管、前置放大电路、甄别电路、触发器电路和微处理器；所述的光电倍增管的阳极连接前置放大电路，光电倍增管的阴极接地，光电倍增管的DY倍增极连接高压模块；所述的高压模块串联若干电阻。
光电倍增管的阳极输出很小的电流信号，且混杂有暗电流、宇宙线等干扰信号。因此，电路通过逐级放大，同时通过甄别电路来对有用信号进行区分，从而得到一串合适的脉冲信号。当探测器微弱的电流信号输入到前置放大电路的输入端时，前置电路通过采样电阻进行数量级的放大，该输出信号为杂乱的脉冲信号，其经过甄别电路中的比较器进行甄别。比较器是一个具有迟滞回环传输特性的比较器。由于正反馈作用，这种比较器的门限电压是随输出电压V1的变化而变化。在实际电路中为了满足负载的需要，通常在集成运放的输出端加稳压管限幅电路，从而获得合适的V0h和V0l。根据迟滞比较器及电压传输特性，Vp=[R4*V0/(R4+R5)]+[R4*Vi/（R4+R5）]，电路翻转时Vn≈Vp=0 
Vi=Vth=-R4*V0/R5，V1输出的幅度为3.6V正向TTL信号，若直接用微处理器的I/O直接采集计数，则计数值会逐渐衰减同样也无法测量，因此关键在于设置好匹配电路的阻抗参数，本实用新型选择的匹配电阻为1KΩ。微处理器通过I/O对处理过的信号进行采集计数。
作为本实用新型的进一步改进，所述的前置放大电路的采样电阻阻值为1MΩ；所述的触发器电路的脉冲幅值范围为0～5V。
本实用新型采用的有益效果是：本实用新型提供一种设计精度高、稳定性好的用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，可进一步提高大气颗粒物检测精度。
附图说明
图1为本实用新型示意图。
图2为本实用新型电路图。
图中所示：1 光电倍增管，2 前置放大电路，3 甄别电路，4 触发器电路，5 微处理器，6 高压模块，7 运算放大器AD620，8 比较器LM331，9 RS触发器MC14106。
具体实施方式
下面结合图1和图2，对本实用新型做进一步的说明。
一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，包括依次串联的光电倍增管1、前置放大电路2、甄别电路3、触发器电路4和微处理器5；所述的光电倍增管1的阳极连接前置放大电路2，阴极接地，DY倍增极连接高压模块6；所述的高压模块6串联若干电阻；所述的前置放大电路2采样电阻阻值为1MΩ；所述的触发器电路的脉冲幅值范围为0～5V。
光电倍增管输出信号PMT接入AD620运算放大器7反相输入端U1，在反相输入端和输出端跨接精度为1‰的1MΩ电阻和15Pf电容，C2和R2分别取105Pf和100Ω并联，一端接到U1的正相输入端，另一端接地，输出电压V0经过R3接到LM331比较器8的反相输入端，在其正向端接参考电压，取比较器误差容限为DAC最小位模拟输出的一半，那么，其比较结果如下：若|u0| >0.039 V，等效于输出高电平，否则等效于输出低电平，比较输出V1为3.3V脉冲信号，经MC14106RS触发器9的匹配电阻接入其S端进而反向输出0～5V的脉冲到微处理器的I/O口进行计数。
Claims (3)
1.一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，其特征在于包括依次串联的光电倍增管（1）、前置放大电路（2）、甄别电路（3）、触发器电路（4）和微处理器（5）；所述的光电倍增管（1）的阳极连接前置放大电路（2），所述的光电倍增管的阴极接地，所述的光电倍增管的DY倍增极连接高压模块（6）；所述的高压模块串联若干电阻。
2.根据权利要求1所述的一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，其特征在于所述的前置放大电路（2）的采样电阻阻值为1MΩ。
3.根据权利要求1所述的一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路，其特征在于所述的触发器电路（4）的脉冲幅值范围为0～5V。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320174103 CN203149128U (zh) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320174103 CN203149128U (zh) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203149128U true CN203149128U (zh) | 2013-08-21 |
Family
ID=48976644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320174103 Expired - Lifetime CN203149128U (zh) | 2013-04-09 | 2013-04-09 | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203149128U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197339A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 安徽省安光环境光学工程技术研究中心有限公司 | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 |
| CN103713003A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 测试闪烁材料余辉的装置及方法 |
| CN104020485A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-03 | 东莞理工学院 | 一种二维位敏中子探测器读出装置及其读出方法 |
| RU2694362C1 (ru) * | 2018-10-04 | 2019-07-12 | Евгений Михайлович Стельмахович | Способ преобразования ядерной энергии (энергии радиоактивного распада и/или деления атомных ядер и/или энергии термоядерных нейтронов) в электрическую энергию и устройство для его осуществления |
| CN113219516A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 宏景科技股份有限公司 | 一种宇宙线μ子信号的监测装置 |
-
2013
- 2013-04-09 CN CN 201320174103 patent/CN203149128U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103197339A (zh) * | 2013-04-09 | 2013-07-10 | 安徽省安光环境光学工程技术研究中心有限公司 | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 |
| CN103713003A (zh) * | 2014-01-07 | 2014-04-09 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 测试闪烁材料余辉的装置及方法 |
| CN104020485A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-03 | 东莞理工学院 | 一种二维位敏中子探测器读出装置及其读出方法 |
| RU2694362C1 (ru) * | 2018-10-04 | 2019-07-12 | Евгений Михайлович Стельмахович | Способ преобразования ядерной энергии (энергии радиоактивного распада и/или деления атомных ядер и/или энергии термоядерных нейтронов) в электрическую энергию и устройство для его осуществления |
| CN113219516A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 宏景科技股份有限公司 | 一种宇宙线μ子信号的监测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203149128U (zh) | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 | |
| CN102084312B (zh) | 用于探测器的有源分压器 | |
| CN105765405B (zh) | 用于探测光子的探测设备和其方法 | |
| US20060276706A1 (en) | Methods and systems for medical imaging | |
| CN111123377A (zh) | 一种航空伽玛能谱仪器及放射性地球物理探测方法 | |
| CN102288982A (zh) | 基于闪烁体的二维位置探测系统 | |
| CN103197339A (zh) | 一种用于闪烁体探测器的高精度光电倍增管信号处理电路 | |
| CN104697646A (zh) | 一种具有暗计数脉冲辨别力的单光子计数鉴别器电路 | |
| Fiorini et al. | Radiation hardness tests and characterization of the CLARO-CMOS, a low power and fast single-photon counting ASIC in 0.35 micron CMOS technology | |
| US11163076B2 (en) | Method for the detection of neutrons with scintillation detectors used for gamma ray spectroscopy | |
| Darby et al. | Multiplicity counting using organic scintillators to distinguish neutron sources: An advanced teaching laboratory | |
| CN106019355B (zh) | 辐射粒子探测器读出电路及辐射粒子信号计数的方法 | |
| CN112068182A (zh) | 基于多丝正比室的4πβ-γ符合测量装置及测量方法 | |
| RU2597668C1 (ru) | Способ подавления лавинного шума в спектрометрах с медленными сцинтилляторами и кремниевыми фотоумножителями | |
| Ruch et al. | Comparison between silicon photomultipliers and photomultiplier tubes for pulse shape discrimination with stilbene | |
| Cockerton et al. | A new high dynamic range x-ray detector | |
| Gruber | Studies of SiPM photosensors for time-of-flight detectors within PANDA at FAIR | |
| CN202975340U (zh) | 气态氚活度测量装置 | |
| CN210270182U (zh) | 一种闪烁探测器能量响应调节电路 | |
| CN103033838A (zh) | 气态氚活度测量装置 | |
| CN107503746A (zh) | 一种补偿中子测井仪 | |
| US11448777B2 (en) | Method and device for the measurement of high dose rates of ionizing radiation | |
| RU1739768C (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
| Watanabe et al. | Neutron-Induced Fission Cross Section of Pu 241 Below 11 eV | |
| Elshennawy et al. | Architecture and 3D device simulation of a PIN diode-based Gamma radiation detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 230000 Huguang Road Independent Innovation Industrial Base, Shushan Economic Development Zone, Hefei City, Anhui Province Patentee after: Anhui Anguang Environmental Technology Co.,Ltd. Address before: 230000 Huayi Science Park C-201, 71 Tianda Road, Hefei High-tech Zone, Anhui Province Patentee before: ANHUI ANGUANG ENVIRONMENT OPTICAL ENGINEERING TECHNOLOGY RESEARCH CENTER CO.,LTD. |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20130821 |