核电子学重点内容

《核电子学》重点内容

第二章：信号和噪声的分析方法

1.傅氏变换法计算电路的冲击响应和频率响应；

2.拉氏变换法计算电路冲击响应和频率响应；极零、点分布对系统的影响；

第三章：核电子学中的噪声

1. 噪声的分类；

2. 系统噪声的表示方法

第四章：前置放大器

1. 电荷灵敏前置放大器的工作原理、噪声来源及主要特性

2. 电荷灵敏前置放大器输出幅度、噪声均方值及信噪比计算；

第五章：滤波成形

1. 最佳滤波器、匹配滤波器、白化滤波器的概念

2. 电荷灵敏前放后接的最佳滤波器；

3. 极-零相消原理；

4. 成形电路引起信号畸变种类

第六章：谱仪放大器

1. 谱仪放大器的结构和各部分的作用

2.谱仪放大器的主要技术指标的意义；提高指标的方法

第七章：时变与非线性电路

1.模拟展宽器、数字展宽器工作原理及应用

2. 基线恢复器的工作原理；掌握CR基线恢复器、CD基线恢复器和

CDD基线恢复器的结构、原理和实际电路

第八章：幅度信息的甄别

1. 单道的结构和工作原理、电路分析及应用；

第九章：时间信息的获取与处理

1. 几种时检电路的原理、特点；

2. 符合测量的原理及应用；

2. 时-幅变换和时-数变换的原理、结构和性能。

第十章：谱仪模数变换器

1. ADC的技术指标（道宽、道数、变换系数等）；

2. 线性放电法ADC的原理及电路分析

3. 影响ADC技术指标的主要因素

4. ADC的参数调节；

第十一章：技术设备

1.定标器的工作方式及指标

第十二章：多道分析器

1. 多道分析器的幅度分析、时间分析的原理及应用

电力电子技术期末复习资料汇总

电力电子技术复习题库第二章： 1.使晶闸管导通的条件是什么？ ①加正向阳极电压；②加上足够大的正向门极电压。备注：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流。 2.由于通过其门极能控制其开通，但是不能控制其关断，晶闸管才被称为（半控型）器件。 3.在电力电子系统中，电力MOSFET通常工作在（ A ）状态。 A. 开关 B. 放大 C. 截止 D. 饱和 4.肖特基二极管（SBD）是（ A ）型器件。 A. 单极 B. 双极 C. 混合 5.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度可以分为： ①不可控器件；②半控型器件；③全控型器件 6.下列电力电子器件中，（C）不属于双极型电力电子器件。 A. SCR B. 基于PN结的电力二极管 C. 电力MOSFET D. GTR 7.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件（电力二极管除外）分为（电流驱动型）和（电压驱动型）两类。 8.同处理信息的电子器件类似，电力电子器件还可以按照器件部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为（单极性器件）、（双极型器件）和（复合型器件）。 9.（通态）损耗是电力电子器件功率损耗的主要成因。当器件的开关频率较高时，（开关）损耗会随之增大而可能成为器件功率损耗的主要因素。（填“通态”、“断态”或“开关”） 10.电力电子器件在实际应用中，一般是由（控制电路）、（驱动电路）和以电力电子器件为核心的（主电路）组成一个系统。 11. 按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，肖特基二极管（SBD）属于（不可控）

型器件。 12.型号为“KS100-8”的晶闸管是（双向晶闸管）晶闸管，其中“100”表示（额定有效电流为100A ），“8”表示（额定电压为800V）。 13.型号为“KK200-9”的晶闸管是（快速晶闸管）晶闸管，其中“200”表示（额定有效电流为200A），“9”表示（额定电压为900V ）。 14.单极型器件和复合型器件都是（电压驱动）型器件，而双极型器件均为（电流驱动）型器件。（填“电压驱动”或“电流驱动”） 15. 对同一晶闸管，维持电流I H<擎住电流I L。（填“>”、“<”或“=”） 16.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管阳极电流大于维持电流（保持晶闸管导通的最小电流）；要使晶闸管由导通变为关断，可使阳极电流小于维持电流可以使晶闸管由导通变为关断。在实际电路中，常采用使阳极电压反向、减小阳极电压，或增大回路阻抗等方式使晶闸管关断。 17.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？答：CTO的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过门极施加负的脉冲电流使其关断。 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益1 a 和2 a ，由普通晶闸管的分析可得：1 a + 2 a =1 是器件临界导通的条件。 1 a + 2 a ＞1，两个等效晶体管过饱和而导通；1 a + 2 a ＜1，不能维持饱和导通而关断。 GTO 之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为GTO 与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同： ②GTO 在设计时2 a 较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO 关断； ②GTO 导通时的1 a + 2 a 更接近于1，普通晶闸管1 a + 2 a 31.15，而GTO 则为1 a + 2 a 1.05，GTO 的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件； ③多元集成结构使每个GTO 元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区

(核电子学)堆工方向答案

第1页共4页 1．核辐射探测器电流脉冲信号用理想数学模拟表示为 ) ()(0t t Q t i -?=δ。 2．核电子学中的噪声主要有三类：散粒噪声、热噪声和低频噪声。 3．短路延迟线冲击响h(t)=) (21 )(21d t t τδδ--；其频率响应为 )1(21 )(d j e H ωτω--= 。 4．从物理测量的要求看，电荷和电压前置放大器主要用于能谱测量分析系统； 5．主放大器的作用是对信号进一步放大和成形，且在此过程中须保持探测器输出的有用信息，尽可能减小失真。 6．对核脉冲进行幅度和时间分析中，常用计数设备来测量某一类信号的计数率，常用的计数设备有定标器、计数率计。 7．模数变换是一种量化处理，即把连续的的模拟量（幅度）变换为数字量。 8．三种核脉冲计数系统：简单的计数系统、单道计数系统、符合计数系统。 9．处理单元插件标准化分为 NIM 标准、 CAMAC 标准、快总线标准。 10．多道分析器获取数据的三种方式是：脉冲幅度分析(PHA)、多路定标(MCS) 和列表方式。二、选择题（共10小题，共20分） 1. 由n 节放大节组成的放大器上升时间与各放大节上升时间的关系为tr=( B ) (A) 1 2r r rn t t t +++ (C) 12r r rn t t t ?? ? (D) {}12,,r r rn MIN t t t 2. 下面哪种说法是正确的（C ） (A ） 2 ()()m CR RC -双极性滤波成形与()()m CR RC -单极性成形相比信噪比要好。 (B) 2 ()()m CR RC -双极性滤波成形的基线偏移和涨落很大，在高计数率下得到的能量分辨率低。 (C) ()()m CR RC -单极性滤波成形的基线偏移和涨落都较2 ()()m CR RC -双极性滤波成形的要小，在高计数率下得到的能量分辨率高。 (D) 2 () ()m CR RC -双极性滤波成形的脉冲顶部较尖，弹道亏损较大，对后接幅度分析器的测量精度不利。 3. 关于谱仪放大器中采用负反馈的作用，下列哪种情况是错误的（D ） (A) 放大倍数的稳定性增大了(1)o A F +倍。 (B) 放大器的上升时间减少了(1)o A F +倍。 (C) 放大器的频率响应增加了(1)o A F +倍。 (D) 放大器的噪声降低了(1)o A F + 倍。 4. 通常放大器的输出阻抗比较小，以便能适应在不同负载情况下工作，为与输出电缆匹配使用，输出阻抗一般取（ D ）。 (A) 20Ω (B) 30Ω (C) 40Ω (D) 50Ω 5. 双极性高斯成形一般组成为（C ） (A) 一次微分一次积分电路 (B) 两次微分两次积分电路 (C) 两次微分多次积分电路 (D) 两次积分多次微分 6. 一个幅度为3.0伏的输入信号，经过道宽为3mV 的8192模数变换后，得到的道址为（ A ） (A) 1000 (B) 2000 (C) 1550 (D) 3000 7. 极零相消电路的功能是（D ） (A) 基线恢复作用 (B) 消除零基线 (C) 消除信号函数的极点 (D) 消除单极性信号下冲 8. 理想的最佳滤波器是指在理论上来说此滤波器（D ）

《核辐射探测器与核电子学》复习题

一、填空题（20分，每小题2分） 1．α粒子与物质相互作用的形式主要有以下两种：激发、电离 2．γ射线与物质相互作用的主要形式有以下三种：康普顿散射、光电效应、形成电子对. 3．β射线与物质相互作用的主要形式有以下四种：散射、激发、电离、轫致辐射。 4．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，分辨时间约为：几μsＧ-Ｍ计数管的分辨时间大约为：几百μs。 5．电离室、正比计数管输出的脉冲信号幅度与入射射线的能量、初始电离产生的离子对数、初始电离产生的电荷总数成正比。 6．半导体探测器比气体探测器的能量分辨率高，是因为：其电离能更低 7．由ZnS(Ag)组成的闪烁计数器，一般用来探测α射线的强度。 8．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，一般用来探测γ、X 射线的能量和强度。 9．电离室一般用来探测α(重带电粒子) 射线的能量和强度。 10．正比计数管一般用来探测X 射线的能量和强度。 11．Ｇ-Ｍ计数管一般用来探测β、γ、X 射线的强度。 12．金硅面垒型半导体探测器一般用来探测α射线的能量和强度。 13．Si(Li)半导体探测器一般用来探测X 射线的能量和强度。 14．HPGe半导体探测器一般用来探测γ射线的能量和强度。 15．对高能γ射线的探测效率则主要取决于探测器的有效体积。 16．对低能γ射线的探测效率则主要取决于“窗”的吸收 17．Ｇ-Ｍ计数管的输出信号幅度与入射射线的能量无关。 18．前置放大器的类型主要分为以下三种：电压型、电流型、电荷灵敏型、。 19．前置放大器的两个主要作用是：提高信-噪比、阻抗匹配。 20．谱仪放大器的两个主要作用是：信号放大积、脉冲成形。 21．滤波成效电路主要作用是：抑制噪声、改造脉冲波形以满足后续测量电路的要求。 22．微分电路主要作用是：使输入信号的宽度变窄和隔离低频信号。 23．积分电路主要作用是：使输入信号的上升沿变缓和过滤高频信号。 24．单道脉冲幅度分析器作用是：选择幅度在上下甄别阈之间的信号。 25．多道脉冲幅度分析器的道数（M）指的是：多道道脉冲幅度分析器的分辨率。 26．谱仪放大器的线性指标包括：积分非线性、微分非线性。二、名词解释及计算题（10分，每小题5分） 1.能量分辨率：半高宽除以所对应的能量 2.探测效率：探测器输出信号的对应的脉冲数与入射到探测器表面粒子数的比值。 3.仪器谱：探测系统器响应入射粒子的输出信号的幅度分布。 4.能谱：脉冲幅度经能量刻度后可得到的计数率随粒子能量分布的曲线 5.全能峰：入射粒子所有的能量以各种形式消耗在探测器内部形成的峰 6.逃逸峰：当入射光子进入计数管后所产生的次级光子逃出晶体使一部分能量没有被吸收，由此形成的峰叫逃逸峰 7.特征峰：表征某种射线能量和性质的谱峰 8.分辨时间：第一个脉冲开始到第二个脉冲的幅度恢复到Vd的时间内，进入计数管的粒子均无法记录下来。 9.死时间：入射粒子进入计数管引起引起放电后，形成正离子鞘，使阳极周围的电场削弱，终止放电。若再有粒子进入就不能引起放电，直到正离子移出强场区，场强恢复到足以维持放电的强度为止，这段时间叫死时间 10.试粗略计算6.0MeV的α粒子在电离室和金硅面垒半导体探测器中产生的初始电离(离子对数目)，并以此说明金硅面垒半导体探测器能量分辨率比正比计数管高的原因。 N=E/w,W气体=30ev，W半=3ev。所以对于同样能量的入射粒子，半导体介质产生电子对和空穴对平均所需的能量比气体探测器所需能量的低，且电离密度比气体探测器大3个量级所以半导体探测器的能量分辨率高于气体探测器。三、论述题（30分，每小题10分） 1．简述闪烁计数器探测γ射线的工作过程。（P80 答：1发光过程。入射粒子使闪烁体的原子核激发，电离而产生荧光光子。 2，光电转换过程。荧光光子在光电倍增管的光阴极（K极）上由于光电效应而转化为光电子 3，电子倍增过程。K极发出的子在第一个打拿极上打出N倍电子，第一极在第二极上打出N倍电子·······。最后在光电倍增管的阳极（A极）上收集一大群电子。 4，脉冲信号的形成。A极上的大量电子在前置电路上形成脉冲信号。 2．简述核辐射探测器探测效率曲线的一般特征。答：如图所示，入射粒子能量较小时，其探测效率产生随入射粒子能量的增加增大，主要取决于窗口的吸收；入射粒子能量达到一定值后，探测效率达到最大值，并保持一定范围内的稳定不变；当入射粒子能量继续的增加，探测效率随入射粒子能量的增加而减小，主要取决于探测器的厚度，厚度越大，下降能量越靠后。 3、简述正比计数器的工作原理。答:入射带电粒子经过气体探测器时，与气体发生相互作用，使气体分子电离或激发，并在粒子通过的路径上生成大量的粒子对，当气体探测器工作于正比区时，在离子收集的过程中将出现气体放大现象，离子数增加，离子数正比于原电离的电荷数，后级电子学电路即可对该脉冲信号进行处理。 4、简述多道脉冲幅度分析器的一般构成及其工作特征。工作过程：1、峰值保持过程：将峰值保持住，然后给ADC发出启动变换信号。 2、AD变换过程，ADC将V P赋给数码，变换后给MCB发出数据可用信号。 3、数据获取与处理过程：通过MCU对AD变换的数据进行处理。 4.、复位过程：将电路复位，等待下一个脉冲信号。 5、简述前置放大器的作用、分类及主要特点。作用：1。提高信噪比；2。减小信号经电缆传送时外界干扰的影响。3、阻抗匹配分类：1。电压灵敏型2。电流灵敏型3。电荷灵敏型特点：1.电压型（电路简单，噪声影响大，中低分辨率谱仪电荷型）2、电荷型（低噪声，输出信号幅度不受探测器电容，放大器开环时输入电

核电子技术原理第一章课后答案

i C 试对下图典型的电荷灵敏前置放大器电路在输入冲击电流 Rf Cf A1V o(t) i(t)

∴()f f t R C O f Q V t e C -= （2） R f C f =109×10-12=10-3(S) 2.4 一个低噪声场效应管放大器，输入等效电容C i =10pF ，输入电阻R i =1M Ω，栅极电流I G =0.1μA ，跨导g m =1mA/V ，C gs <

()24823g i m kT kT df eI df C df Ri g ω=++ 2.6 分析快电荷灵敏前置放大器，（1）画出简化框图（2）分别计算电荷和能量变换增益；（ω=3.6ev/电子空穴对，e=1.6×10-19库仑）（3）估算电路的开环增益（g m =5mA/V , A 3=0.98）（4）估算该前放的上升时间（C a =5pF, C i =5pF ）（2）A CQ =1/Cf=1×1012 V/C A CE =e/(C f ω)=44.4 mv/Mev （3）A 0=g m R 6/(1-A 3)=750 （4）tr 0=2.2R a C a /(1+A 0F 0)=2.2C a (C i +C f )/g m C f =13.2 ns

《核电子学》习题解答 (2)

第一章 1.1 核电子学与一般电子学的不同在哪里？以核探测器输出信号的特点来说明。在核辐射测量中，最基本的特点是它的统计特性、非周期性、非等值性，核电子学分析这种信号，经处理得到有用的信息。 1.4 当探测器输出等效电流源/0()t o i t I e τ -=时，求此电流脉冲在探测器输出回路上的输出波形并讨论R 0C 0<<τ的情况。 V 0(s) = I 0(s)·[R 0∥(1/sc)] = I 0[1/(s+1/τ)]·[R 0(1/sc 0)/( R 0+(1/sc 0)) =( I 0/ c 0)·{1/[(s+1/τ) (s+1/ R 0 c 0)]} ∴ 当R 0 c 0<<τ时，τ－R 0 c 0≈τ ∴

1.5 如图，设，求输出电压V(t)。 1.6 表示系统的噪声性能有哪几种方法？各有什么意义？输入端的噪声电压是否就是等效噪声电压？为什么？ ENV ENC ENN ENE η(FWHM)NE

不是 1.7 设探测器反向漏电流I D =10-8A ，后级电路频宽为1MHz,计算散粒噪声相应的方根值和相对于I D 的比值。 115.6610A -==? = 35.6610D I -=?= 1.8 试计算常温下（设T=300K ）5M Ω电阻上相应的均方根噪声电压值（同样设频宽为1MHz ），并与1MHz 能量在20pF 电容上的输出幅值作比较。 52.8810V -===? ∵ 2 12 E CV = ∴0.126V V == 1.9 求单个矩形脉冲f （t ）通过低通滤波器，RC=T ，RC=5T ，及RC=T/5，时的波形及频谱。

核辐射探测器及核电子学

《核辐射探测器与核电子学》期末考试复习题一、填空题（20分，每小题2分） 1．α粒子与物质相互作用的形式主要有以下两种：激发、电离 2．γ射线与物质相互作用的主要形式有以下三种：康普顿散射、光电效应、形成电子对 3．β射线与物质相互作用的主要形式有以下四种：激发、电离、形成离子对、形成电子-空穴对、轫致辐射 4．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，分辨时间约为：几μs；Ｇ-Ｍ计数管的分辨时间大约为：一百μs。 5．电离室、正比计数管、G-M计数管输出的脉冲信号幅度与入射射线的能量成正比。 6．半导体探测器比气体探测器的能量分辨率高，是因为：其体积更小、其密度更大、其电离能更低、其在低温下工作使其性能稳定、气体探测器有放大作用而使其输出的脉冲幅度离散性增大 7．由ZnS(Ag)组成的闪烁计数器，一般用来探测α射线的强度 8．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，一般用来探测γ、X 射线的能量、强度、能量和强度 9．电离室一般用来探测α、β、γ、X、重带电粒子射线的能量、强度、能量和强度。 10．正比计数管一般用来探测β、γ、X 射线的能量 11．Ｇ-Ｍ计数管一般用来探测α、β、γ、X 射线的强度 12．金硅面垒型半导体探测器一般用来探测α射线的能量、强度、能量和强度 13．Si(Li)半导体探测器一般用来探测α、β、γ、X射线的能量、强

度、能量和强度 14．HPGe半导体探测器一般用来探测α、β、γ、X、带电粒子、重带电粒子射线的能量 15．对高能γ射线的探测效率则主要取决于探测器的有效体积 16．对低能γ射线的探测效率则主要取决于“窗”的吸收 17．Ｇ-Ｍ计数管的输出信号幅度与工作电压无关。 18．前置放大器的类型主要分为以下三种：电压型、电流型、电荷灵敏型19．前置放大器的两个主要作用是：提高信-噪比、阻抗匹配。 20．谱仪放大器的两个主要作用是：信号放大、脉冲成形 21．滤波成效电路主要作用是：抑制噪声、改造脉冲波形以满足后续测量电路的要求 22．微分电路主要作用是：使输入信号的宽度变窄和隔离低频信号 23．积分电路主要作用是：使输入信号的上升沿变缓和过滤高频噪声24．单道脉冲幅度分析器作用是：选择幅度在上下甄别阈之间的信号25．多道脉冲幅度分析器的道数（M）指的是：多道道脉冲幅度分析器的分辨率 26．谱仪放大器的线性指标包括：积分非线性INL、微分非线性DNL 二、名词解释及计算题（10分，每小题5分） 1.能量分辨率: 表征γ射线谱仪对能量相近的γ射线分辨本领的参数，可用全能峰的半高宽度FWHM或相对半高宽度表示 2.探测效率：定义为探测器输出信号数量(脉冲数)与入射到探测器(表面) 的粒子数之比 3.仪器谱：由仪器(探测器)探测(响应)入射射线而输出的脉冲幅度分布图，是一连续谱

核电子学实验组(16学时)实验指示书(2017春)

核电子学实验室实验规则 1．准时上下课。 2．按教师指定时间出示实验报告，未交预习报告或质量不合格者，不得进行实验。同组两人必须各自独立写实验预习报告。 3．在指定的实验桌进行实验，不得随意取用外组仪器及工具、接线等器材。 4．严格遵守仪器使用规程。未经教师许可不得动用实验室陈列仪器设备。 5．损坏仪器等应该立即报告指导教师。 6．每次实验完毕，须经教师质疑同意签字后方可离室。做完基本内容的同学经教师同意后可做提高内容。 7．实验室内保持安静，不安排统一休息时间。 8．保持环境整洁，书包衣物存放整齐，下课前整理接线，工具，关好仪器（不必拔电源插销），放好凳子。 1

实验课要求 1．为什么要做核电子学实验？同学们在课堂上学到的是核电子学的基本理论知识和实践经验。这些知识和经验大都经过了科学实验和生产实践的验证，同学们应该努力掌握。但是，对于同学们说来，这些知识还是抽象的间接经验的东西。这些东西本身有些也是对客观现象进行简化后的近似描述。要直接地具体地比较全面地认识核电子学的各种现象及其规律，并能运用这些规律着手解决实验问题，就必须亲身实践。同学们在日常生活经历里，很少看到电子线路中的现象，不熟悉电信号的传递、处理和变换规律。因此，要学习好电子学，必须进行实验。在实验里，同学们既要运用已学过的理论来指导实践，又要从丰富的实验现象中总结提高而扩大理论知识，还要注意学习电子学的实验技能和工作方法；在实验过程中要养成尊重事实，耐心探索，严格认真，刻苦钻研的科学作风；养成爱护实验设备，保持环境整洁的习惯。对于没有学过《核电子学》的同学，也可以通过实验学习到一些简单核仪器的工作原理和使用方法。 2．在实验各环节对同学的要求（一）预习在预习阶段，同学们要按实验指示书的要求理解实验目的，看懂实验任务，完成必要的计算。预习是实验的理论准备阶段，预习好坏关系整个实验的质量和效率。同学们应耐心地、认真地充分做好实验预习工作。预习应达到下面几个具体要求：（1）对实验结果进行了预计。（2）选好各测试项目所需的信号参量。脉冲信号参量一般指：极性、幅度、宽度、周期、上升时间，应按各实验的具体要求进行合理的选择。（3）画好预期波形图。每组波形应按比例画在具有同一时间坐标的方格纸上，标明坐标、单位及主要测试条件。（4）画好数据记录表格，事先考虑好测量条件和应选取的量测点。（二）实验（1）了解实验设备了解所用实验设备的型号、各调节旋扭的功能和调节范围；信号输入输出插座位置等。（2）熟悉仪器性能实验仪器主要分三类：供电设备（例如稳压电源）、信号产生设备（函数发生器等）、测量设备（示波器、万用表等）。因为实验现象是线路特性和仪器特性的综合表现，因而要了解仪器指标及使用要求；并在实验后按照指导教师要求，记下有关实验仪器、装置的编号，以便必要时核对数据。（3）调好输入信号 2

(核电子学)堆工方向答案

1．核辐射探测器电流脉冲信号用理想数学模拟表示为 ) ()(0t t Q t i -?=δ。 2．核电子学中的噪声主要有三类：散粒噪声、热噪声和低频噪声。 3．短路延迟线冲击响h(t)=) (21 )(21d t t τδδ--；其频率响应为 ) 1(21 )(d j e H ωτω--=。 4．从物理测量的要求看，电荷和电压前置放大器主要用于能谱测量分析系统； 5．主放大器的作用是对信号进一步放大和成形，且在此过程中须保持探测器输出的有用信息，尽可能减小失真。 6．对核脉冲进行幅度和时间分析中，常用计数设备来测量某一类信号的计数率，常用的计数设备有定标器、计数率计。 7．模数变换是一种量化处理，即把连续的的模拟量（幅度）变换为数字量。 8．《 9．三种核脉冲计数系统：简单的计数系统、单道计数系统、符合计数系统。 10．处理单元插件标准化分为 NIM 标准、 CAMAC 标准、快总线标准。 11．多道分析器获取数据的三种方式是：脉冲幅度分析(PHA)、多路定标(MCS) 和列表方式。 / 二、选择题（共10小题，共20分） 1. 由n 节放大节组成的放大器上升时间与各放大节上升时间的关系为tr=( B ) (A) 1 2r r rn t t t +++ (C) 12r r rn t t t ?? ? (D) {}12,,r r rn MIN t t t 2. 下面哪种说法是正确的（C ） (A ） 2 ()()m CR RC -双极性滤波成形与()()m CR RC -单极性成形相比信噪比要好。 (B) 2 ()()m CR RC -双极性滤波成形的基线偏移和涨落很大，在高计数率下得到的能量分辨率低。） (C) ()()m CR RC -单极性滤波成形的基线偏移和涨落都较2 ()()m CR RC -双极性滤波成形的要小，在高计数率下得到的能量分辨率高。 (D) 2 () ()m CR RC -双极性滤波成形的脉冲顶部较尖，弹道亏损较大，对后接幅度分析器的测量精度不利。 3. 关于谱仪放大器中采用负反馈的作用，下列哪种情况是错误的（D ） (A) 放大倍数的稳定性增大了(1)o A F +倍。 (B) 放大器的上升时间减少了(1)o A F +倍。 (C) 放大器的频率响应增加了(1)o A F +倍。 (D) 放大器的噪声降低了(1)o A F + 倍。 4. 通常放大器的输出阻抗比较小，以便能适应在不同负载情况下工作，为与输出电缆匹配使用，输出阻抗一般取（ D ）。】 (A) 20Ω (B) 30Ω (C) 40Ω (D) 50Ω 5. 双极性高斯成形一般组成为（C ）

光电子学复习提纲

《光电子学复习提纲》一．来自贾宏志老师的复习课 Chapter 1 1.波动光学描述光波的参数及定义，例如：频率（f）波长（λ）周期（T）角频率（ω） 2.几何光学折射率，折射定律，全反射，临界角 3.量子光学能级，光子，光子能量计算（可能会有计算题）光子如何产生，光子的发射吸收和能级的关系 Chapter 2 P型半导体，N型半导体，本征半导体，非本征半导体，自由载流子，能带有哪些能带（价带，导带），哪个能带能级高，哪个低禁带作用 LED全称，pn结如何形成，pn结核心耗尽区的特点 LED发光原理，LED的简单结构 LD发光原理 LD结构，半导体激光器的特点 LD发出的光和LED 发出的光有什么特点 LD与LED 结构差别，差别如何产生 Chapter 3 光电倍增管（原理，结构，特点（优点和缺点））太阳能电池的结构，作为太阳能电池的工作原理，作为探测器件又是什么原理光电二极管探测为什么加反向偏压，探测光信号的原理 PIN和APD的特点，有什么不同 CCD全称 MSM全称二．来自郑继红老师的复习课一．翻译二．选词填空三．计算题（3道）红色书中第一章的内容四．原理，应用的简答（4道）（LED,LD,LCD,OLED,PMT,photodiode,phototransistor,solar cell） Spectrum光谱，电磁波谱，色散，反射，折射，掺杂，耗尽层，电容，电阻，电感，光的干涉，衍射，并联，串联 LED特点，基本原理，PN结，外加泵浦源能量（正向偏置电压），自发辐射 LD：正向偏置，受激辐射，单色性，方向性 Photodiode 反向偏置 Solar cell 无偏置

核医学总结汇总

一、核医学基础知识同位素:同一元素中，有些原子质子数相同而中子数不同，则称为该元素的同位素，如上例各种碘互为碘的同位素。同质异能素:如果原子的质子数相同，中子数也相同，但是核的能级状态不同，那么它们互为同质异能素。核素:把质子数相同，中子数也相同，核能级处于同一状态的一类原子，称为一种核素。核衰变:放射性核素发生核内结构或能级的变化，同时自发地放出而变为出一种或一种以上的射线而转变成另一种核素的过程为“核衰变”。 1、5种衰变方式: α、β─、β╋、k、γ α衰变：AZX--A-4Z-2Y+42He+Q α粒子特性： ←α粒子实质上是He原子核， ←α衰变发生在原子序数大于８２的重元素核素 ←α粒子的速度约为光速的1/10，即２万km/s，2s绕地球１周。 ←在空气中的射程约为３－８cm，在水中或机体内为0.06-0.16mm。 ←因其质量大，射程短，穿透力弱，一张纸即可阻挡 ←但α粒子的电离能力很强。 β衰变: ←核衰变时放射出β粒子或俘获轨道电子的衰变。 ←β衰变后核素的原子序数可增加或减少但质量数不变。 ←分β－衰变、β＋衰变和电子俘获三种类型。 ←β粒子的速度为20万km/s。 β－粒子的特性: ←β－粒子实质是负电子； ←衰变后质量数不变，原子序数加１。 ←能量分布具有连续能谱，穿透力比a粒子大 ←电离能量比a粒子弱，能被铝和机体吸收， ←β－粒子在软组织中的射程为厘米水平。 β＋粒子的特性: ←β＋粒子实质是正电子； ←衰变后子核质量数不变，但质子数减１. ←β＋也为连续能谱； ←天然核素不发生β＋衰变，只有人工核素才发生。电子俘获(electron capture,EC):核衰变时原子核从内层轨道（K）俘获一个电子，使核内一个质子转化为一个中子。它是核内中子数相对不足所致。 γ衰变:核素由激发态向基态或高能态向低能态跃迁时放出γ射线的过程也称为γ跃迁(γtransition)；γ衰变后子核质量数和原子序数均不变，只是能量改变。 γ射线特性: ←γ射线为光子流，不带电，穿透力强，电离能力弱； ←γ射线在真空中速度为30万km/s。核衰变规律: N=N0e-λt (N为t时的放射性核素数量) A=A0e-λt (A为t时的放射性核素活度) 衰变常数Decay constant(λ):单位时间内核衰变的数目(活度）占当时放射性核数目的比

基础核电子学测量系统预习部分

深圳大学实验报告课程名称：核物理实验（1）实验名称：基础核电子学测量系统学院：物理科学与技术学院专业：12级核技术指导教师：罗奇班级：12级核技术报告人：张云姗学号：2012180065 实验时间：2014.11.11 实验报告提交时间：

一、实验目的本次实验主要是接触和认识核电子学插件，包括脉冲发生器、放大器、多道、计数器等一些基础常用的核电子学器件。二、实验内容（1）、认识脉冲发生器、放大器、多道、计数器（2）、观察信号的形状，大小，以及信号是如何处理（3）、测量放大器的稳定性（4）、放大器的过载（5）、什么是基线恢复和极零相消（6）、测量信号的上升沿和下降沿三、实验原理 1、核探测信号的特点： 1）信号弱，但跨度大，一般为几个μV至几个V。所以测量某些核信号时需要经过放大器放大信号才方便测量，避免外界过多的噪声干扰。 2）速度快。核反应速度很快，所以核信号测量时间一般很短。 3）概率性和统计性。这是核探测信号最基本的特点。因为核反应过程中，射线与物质的作用过程是随机的，核衰变过程也是概率性的事件，随机性主要表现为脉冲幅度的大小和相邻脉冲的时间间隔存在随机性；同时，在核物理实验中，常常不是研究个别信息，而是研究分布在大量信号里的某种信息，因此也需要对这些大量的信息做统计计数处理，也就是核探测信号的统计性。 2、基础常用核电子学器件的功能 1）脉冲发生器——用来产生信号的或是产生所需参数的电信号仪器。脉冲信号发生器的输出信号幅度从小到大又从大到小的变化，产生这种信号的脉冲发生器就叫滑移脉冲发生器。按其信号波形分为四大类： ①正弦信号发生：主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及灵敏度等。 ②函数（波形）信号发生器。能产生某些特定的周期性时间函数波形（正弦波、方波、三角波、锯齿波和脉冲波等）信号，频率范围可从几个微赫到几十兆赫。 ③脉冲信号发生器。能产生宽度、幅度和重复频率可调的矩形脉冲的发生器，可用以测试线性系统的瞬态响应，或用作模拟信号来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。 ④随机信号发生器。通常又分为噪声信号发生器和伪随机信号发生器两类。噪声信号发生器主要用途为：在待测系统中引入一个随机信号，以模拟实际工作条件中的噪声而测定系统性能；外加一个已知噪声信号与系统内部噪声比较以测定噪声系数；用随机信号代替正弦或脉冲信号，以测定系统动态特性等。当用噪声信号进行相关函数测量时，若平均测量时间不够长，会出现统计性误差，可用伪随机信号来解决。

《核电子学》习题解答

第一章核电子学与一般电子学的不同在哪里以核探测器输出信号的特点来说明。在核辐射测量中，最基本的特点是它的统计特性、非周期性、非等值性，核电子学分析这种信号，经处理得到有用的信息。当探测器输出等效电流源/0()t o i t I e τ -=时，求此电流脉冲在探测器输出回路上的输出波形并讨论R 0C 0<<τ的情况。 V 0(s) = I 0(s)·[R 0∥(1/sc)] ^ = I 0[1/(s+1/τ)]·[R 0(1/sc 0)/( R 0+(1/sc 0)) =( I 0/ c 0)·{1/[(s+1/τ) (s+1/ R 0 c 0)]} ∴ 当R 0 c 0<<τ时，τ－R 0 c 0≈τ ∴

如图，设，求输出电压V(t)。 | 表示系统的噪声性能有哪几种方法各有什么意义输入端的噪声电压是否就是等效噪声电压为什么 ENV ENC ENN ENE η (FWHM)NE

不是 ' 设探测器反向漏电流I D =10-8A ，后级电路频宽为1MHz,计算散粒噪声相应的方根值和相对于I D 的比值。 115.6610A -==?= 35.6610D I -=?= 试计算常温下（设T=300K ）5M Ω电阻上相应的均方根噪声电压值（同样设频宽为1MHz ），并与1MHz 能量在20pF 电容上的输出幅值作比较。 52.8810V -===? 。 ∵ 2 12 E CV = ∴0.126V V == 求单个矩形脉冲f （t ）通过低通滤波器，RC=T ，RC=5T ，及RC=T/5，时的波形及频谱。 U

南华大学2010核电子学A卷答案

1. 核电子学中主要的噪声有三类：散粒噪声、热噪声和低频噪声。 2. 核辐射探测器输出信号的数学模拟为电流冲击函数，从探测器输出的大量随机分布的信号，可用数学式表示为 ∑-=i i i t t Q t I ) ()(δ。 3. 在时域和频域分析中，当输入信号f(t),网络传输函数为h(t)时该输出信号 g(t)=_f(t)*h(t) ;经过_拉普拉斯________变换后，输入信号为F(S),网络传输函数为H(S)时输出信号G(S)=__F(S).H(S)________________。 4. 改善放大器线性的方法，可以简单归结为：（1）合理选择工作点__。（2）__采用负反馈_。 5. 谱仪放大器基本上由____放大电路__和滤波成形电路组合而成，对滤波成形电路来讲，有_弹道亏损_____和__堆积畸变_两种信息畸变。 6. 脉冲幅度甄别器是将__模拟脉冲__转换成__数字逻辑脉冲_输出的一种装置。 7. 定时误差通常按误差产生的原因分为两类：___时移___和___时晃_。 8. 放大器输出信息中，总是由：_信号__,__噪声__,__干扰__组成。二、选择题：（每题 2 分，共 20 分） 1. 下列探测器中，能量分辨率最佳的是（ B ） A.闪烁体探测器 B.半导体探测器 C.电离室 D.气体探测器 2. CR 微分电路（高通滤波器）的频率响应为（ A ） A.RC j RC j H ωωω+= 1)( B. RC j R H ωω+=1)( C. RC j RC H ωω+= 1)( D. RC j H ωω+=11 )( 3. 已知已知一个电荷灵敏前置放大器反馈电容C f =1pf,对于硅半导体探测器，平

核电子学课程设计实验报告

《核电子学与核仪器》课程设计报告 Title: The Improvement of Single-channel Analyzer 课程设计题目：改进型单道脉冲幅度分析器学生姓名：XXX 专业：核工程与核技术学号：09XXXXXX 指导老师：覃国秀二零一二年六月

一、设计时间： 2012.06.12～2012.6.28 二、设计地点核电子学实验室和东华理工大学南区寝室三、设计任务以课本《核电子学与核仪器》中的理论知识及实验为基础，到网上和图书馆查找与该设计课题相关资料，找到该课题的相应的电路原理图，并对电路图进行设计，学习Protel2004软件，用Protel2004软件进行电路设计并实现PCB板的封装，最终得到PCB板。四、设计目的通过使用Protel2004对电路进行设计，对《核电子学与核仪器》所学内容有更进一步的理解，加深印象，使所学知识得以巩固和提高。全面掌握单道脉冲幅度分析器各个模块电路原理的设计，实现电路设计与PCB设计的技术环节，最终得到单道脉冲幅度分析器的PCB板，从而在该课程设计过程中学会提高分析问题解决问题的能力；培养我们的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风，为今后从事技术工作奠定坚实的基础。五、设计要求 1、掌握Protel2004的使用方法； 2、掌握所画电路的工作原理； 3、掌握Protel2004电原理路图的设计； 4、基本掌握使用Protel2004进行PCB设计。六、设计的原理及方法单道脉冲分析器是一种对核脉冲信号幅度信息甄别测量的装置，虽然现在一般多用多道脉冲幅度分析器测量能谱，但由于单道具有结构简单、价格便宜，还可

核电子学复习

1、名词解释：核电子学：物理学、核科学与技术、电子科学与技术、计算机科学与技术等相结合而形成的一门交叉学科。核辐射探测器：利用辐射在气体、液体或固体中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进行辐射探测的器件称为辐射探测器。核仪器：是指用于核辐射产生或测量的一类仪器的统称。能量-电荷转换系数：设辐射粒子在探测器中损失的能量为E，探测器产生的电子电荷数为N，则N/E称为探测器的能量-电荷转换系数θ。θ=N/E 能量线性：定义：是指探测器产生的离子对数平均值和所需消耗的粒子能量之间的线性程度。探测器的稳定性：探测器中能量-电荷转换系数在环境温度T和电源电压V变化时的稳定性。核电子学电路的稳定性：核电子学电路中能量-电荷转换系数在环境温度T和电源电压V变化时的稳定性。信噪比：信号幅度与噪声均方根值之比冲击函数：系统函数：H(s)=Uo(s)/Ui(s) 极点：系统函数中使分母为零的点零点：系统函数中使分子为零的点有源滤波器：将RC积分网络接在放大器的反馈回路里，就构成有源积分电路，或称为有源滤波器。积分谱：改变阈电压U T，测量到相应的大于U T的脉冲数N(U T)，得到N(U T) - U T 分布曲线，得到的就是积分谱微分谱：从阈电压U Tn上的脉冲计数减去阈电压U Tn+1上的计数就可得到阈电压上间隔ΔU=U Tn-U Tn+1中的计数ΔN。ΔN和U T的关系曲线，就是脉冲幅度分布曲线（微分谱）仪器谱：仪器实测得的能谱脉冲幅度分布谱：积分谱和微分谱道宽：Uw=Uu - U L > 0 时间移动：输入脉冲的幅度和波形的变化引起定时电路输出脉冲定时时刻的移动时间晃动：系统的噪声和探测器信号的统计涨落引起的定时时刻的涨落时间漂移：元件老化、环境温度或电源电压变化（属于慢变化）引起的定时误差慢定时：μs量级的定时快定时：p s量级的定时（还有ns的说法）自然γ全谱：用仪器测得的，能量在及时keV-2.62MeV的自然γ仪器谱。

电子显微分析总结

《电子显微分析》知识点总结第一讲电子光学基础 1、电子显微分析特点 2、Airy斑概念 3、Rayleigh准则 4、光学显微镜极限分辨率大小：半波长，200nm 5、电子波的速度、波长推导公式 6、光学显微镜和电子显微镜的不同之处：光源不同、透镜不同、环境不同 7、电磁透镜的像差产生原因，如何消除和减少像差。 8、影响光学显微镜和电磁透镜分辨率的关键因素，如何提高电磁透镜的分辨率 9、电子波的特征，与可见光的异同第二讲 TEM 1、TEM的基本构造 2、TEM中实现电子显微成像模式与电子衍射模式操作第三讲电子衍射 1、电子衍射的基本公式推导过程 2、衍射花样的分类：斑点花样、菊池线花样、会聚束花样 3、透射电子显微镜图像衬度，各自的成像原理。第四讲 TEM制样 1、粉末样品制备步骤 2、块状样品制备减薄的方法 3、块状脆性样品制备减薄——离子减薄 4、塑料样品制备——离子减薄 5、复型的概念、分类第五讲 SEM 1、电子束入射固体样品表面会激发的信号、特点和用途 2、SEM工作原理 3、SEM的组成 4、SEM的成像衬度：二次电子表面形貌衬度、背散射电子原子序数衬度、吸收电子像的衬度、X射线图像的衬度第六讲 EDS和WDS 1、EDS探测系统——锂漂移硅固体探测器 2、EDS与WDS的优缺点第七讲 EBSD 1、EBSD的应用第八讲其它电子显微分析方法 1、各种设备的缩写形式

历年考题透射电镜的图像衬度有非晶样品质厚衬度, 薄晶体样品的衍射衬度, 相位衬度。一、我校材料分析中心现有的两台场发射电子显微镜有哪些主要的功能附件可以进行哪方面的分析工作答：1、场发射扫描电子显微镜仪器型号： SUPRA 55 生产厂家：德国ZEISS 功能附件：（1）配备Oxford INCA EDS设备，可以对5B-92U的元素进行微区成分定性、定量分析，包括点、线、面成分的分析；（2）配备HKL EBSD设备，可以对材料进行取向、织构及物相鉴定，晶体学结构分析，相位及相位差分析，应变分析；（3）配备拉伸弯曲台，可以在扫描电镜内对试样做拉伸、压缩和弯曲试验，同时原位观察组织变化。用途：可用于金属、非金属、半导体、地质、矿物、冶金、考古、生物等材料的显微形态，断口形貌的分析研究；也可进行各种样品的高分辨成像以及配合能谱仪进行微区元素分析，配备电子背散射衍射（EBSD）附件，可对晶体材料进行晶体取向、织构、以及物相鉴定等分析研究。 2、场发射透射电子显微镜仪器型号：TECNAI F30 G2生产厂家：美国FEI公司功能附件：（1）配备EDS设备，可以进行微区成分定性定量分析，包括点、线、面成分的分析；（2）配备EELS，进行电子-能量损失谱分析；（3）配备原位拉伸仪，可以进行原位拉伸观察和三维图像重构分析。用途：可以对透射电镜样品进行形貌、相应选区电子衍射、微衍射及相干电子衍射和高分辨电子显微像观察；配合STEM-HAADF探针进行原子序数衬度像分析；配合特征X射线能谱仪（EDS）进行纳米尺度成分分析；配合电子能量损失谱系统（EELS）进行电子能量损失谱分析；进行样品原位拉伸观察和三维图像重构分析。二、电子束入射固体样品表面会激发哪些信号它们有哪些特点和用途答：电子束入射固体样品表面会激发出背散射电子、二次电子、吸收电子、透射电子、特征X射线、俄歇电子、电子束感生电效应、阴极荧光。（1）背散射电子：入射电子与原子核发生弹性散射，能量损失小，一般大于50eV都称为背散射电子。平均原子序数越大，产生背散射电子越多，不仅能用于形貌分析，还可以用于显示原子序数衬度，定性进行成分分析；（2）二次电子：入射电子与外层电子发生非弹性散射，一部分核外电子获得能量逸出试样表面，成为二次电子。二次电子能量小，一般小于50eV，适于表面形貌观察；（3）吸收电子：入射电子发生非弹性散射次数增多，以致电子无法逸出试样表面，在样品与地之间接电流放大器，获得电流信号，吸收电子像衬度与二次电子和背散射电子的总像衬度相反，适用于显示试样元素分布和表面形貌，尤其是试样裂纹内部的微观形貌；（4）透射电子：如果被分析的样品很薄，就会有一部分入射电子穿过薄样品而成为透射电子。可进行形貌和成分分析。（5）特征X射线：入射电子与样品原子内层电子作用，释放出具有特征能量的电磁辐射波，