核辐射探测器及核电子学
核辐射探测器与核电子学期末复习题
《核辐射探测器与核电子学》期末考试复习题填空题（20分，每小题2分）a 粒子与物质相互作用的形式主要有以下 两种： 激发、电离Y 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B 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、轫致辐射由Nal （TI ）组成的闪烁计数器，分辨时间约为：几卩s ;G - M 计数管的分辨时间大约为：一百卩s 。
电离室、正比计数管、 G-M 计数管输岀的脉冲信号幅度与 入射射线的能量 成正比。
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岀的脉冲幅度离散性增大由ZnS （Ag ）组成的闪烁计数器，一般用来探测 a 射线的强度由NaI （Tl ）组成的闪烁计数器，一般用来探测 丫、X 射线的能量、强度、能量和强度 电离室一般用来探测 a 、B 、Y 、X 、重带电粒子 射线的 能量、强度、能量和强度 。
正比计数管一般用来探测 B 、Y 、X 射线的 能量 G - M 计数管一般用来探测 a 、B 、Y 、 X 射线的 强度金硅面垒型半导体探测器一般用来探测 亠射线的能量、强度、能量和强度Si （Li ）半导体探测器一般用来探测 a 、B 、Y 、 X 射线的 能量、强度、能量和强度 HPGe 半导体探测器一般用来探测a 、B 、Y 、 X 、带电粒子、重带电粒子 射线的 能量对高能Y 射线的探测效率则主要取决于 探测器的有效体积 对低能Y 射线的探测效率则主要取决于 “窗”的吸收 G - M 计数管的输出信号幅度与工作电压无关。
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 前置放大器的 两个主要作用是：提高信-噪比、阻抗匹配 。
谱仪放大器的 两个主要作用是：信号放大、脉冲成形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谱仪放大器的线性指标包括： 积分非线性INL 、微分非线性DNL名词解释及计算题（10分，每小题5分）能量分辨率：表征Y 射线谱仪对能量相近的Y 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探测效率：定义为探测器输岀信号数量 （脉冲数）与入射到探测器（表面）的粒子数之比 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 能谱：脉冲幅度经能量刻度后就可以得到计数率1.2.3. 4. 5. 6.7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.22.23.24.25.26.、1. 2. 3. 4. 5. 6.全能峰：入射粒子以各种作用方式（一次或多次）将全部能量消耗在探测器内而形成的仪器谱峰逃逸峰：若光电效应在靠近晶体表面处发生，则X射线可能逸岀晶体，相应的脉冲幅度所对应的能量将比入射光子能量小，这种脉冲所形成的峰称为全能峰7. 特征峰：许多放射源本身具有特征X射线它们在能谱上形成的峰为特征X射线峰8. 分辨时间：第一个脉冲开始到第二个脉冲幅度恢复到Vd的时间，该时间内探测器无法记录下进入计数管的粒子9. 死时间：入射粒子进入计数管引起放电后，形成了正离子鞘，使阳极周围的电场削弱，终止了放电。
核电子学
的输出信号为
( t ) ，称为该网络的冲击响应。 h ( t )
§3
3、CR微分电路（高通滤波器）
vi ( t )
C
CR微分电路也是电容和电阻串连，只是
R
vo (t )
与积分电路相反，C和R交换了位置，输 出在电阻上。当输入单位冲击信号
vi ( t )
(t )
(t )
0
时，其冲击响应为:
1 RC h (t ) (t ) e u (t ) RC
•左图为探测器的等效电路图。设 电容C上原来没有电荷积累，当探 测器产生电流信号 i ( t ) ( t ) 时， 很快对电容C充满电荷，电荷 量Q
R
C
v (t )
i ( t ) dt 1 ，产生输出电
1 C
(t )
0
1 C
压 v (t )
Q C
。由于R的存在，
闪烁探测器
闪烁探测器的工作过程：
(1) 辐射射入闪烁体使闪烁体原子电离或激发，受激 原子退激而发出波长在可见光波段的荧光。
(2) 荧光光子被收集到光电倍增管(PMT)的光阴极，通 过光电效应打出光电子。
(3) 电子运动并倍增，并在阳极输出回路输出信号。
闪烁探测器可用来测量入射粒子的能量。
§1 核辐射探测器及其输出信号
能量测量
§1 核辐射探测器及其输出信号
核电子学
§1.核辐射探测器及其输出信号 §2.核电子学中的噪声 §3 核电子学中的信号与噪声分析基础 §4 核电子学测量系统概述
§1. 核辐射探测器及其输出信号
一.核辐射探测器的要求和特点
探测器输出信号为随机脉冲（时间特性、幅度分布 的非周期性或非等值性）。 由于信号的统计性，要求核电子学用独特方法处理 和研究。 脉冲参数：电荷量、出现时刻、单位时间脉冲数、 脉冲形状（上升时间） 核信息：能量（能损），粒子入射时间、强度、粒 子类型（ α.β.γ.n.p.d）
0
冲击序列
I t ii t Qi t ti
i i
§2. 核电子学中的噪声
一、噪声对核测量的影响 一. 噪声 干扰和噪声 均方值
信噪比 η=Vo/Vno (1.2.2) 等效噪声电压(ENV ) 等效噪声电荷(ENC) 等效噪声电荷数(ENN) 等效噪声射线能量(ENE) 分辨展宽 ( FWHM ) E ( FWHM )2 ( FWHM )2 NE DE
t o
K E
输出信号：图1.1.2
§1. 核辐射探测器及其输出信号
2.半导体探测器 金硅面垒探测器、Ge(Li) 和Si(Li)探测器、HPGe探测器等。 固体电离室，与气体情况类似。平均电离能约3ev，电子空穴收集时间约为10-7s。
vo (t ) Q C 1 C i(t )dt k E
s S /
0
P v S df s d
2 0
0
0
S , R
Байду номын сангаас
组成傅氏变换对。
核电子学与核仪器
1．解释：核辐射探测器辐射探测器是将入射射线的信息(能量、强度、种类等)转换成电信号或者其它易测量信号的转换器，即传感器或换能器。
是用来对核辐射和粒子的微观现象，进行观察和研究的传感器件﹑装置或材料。
2．核辐射探测的主要内容有哪些？辐射探测的主要内容有：记录入射粒子的数量(射线强度)，测定射线的种类，确定射线的能量等。
应用要求不同，探测的内容可能不同，使用的辐射探测器也可能不同。
3．常见的核辐射探测器按工作原理可分成哪几类？常见的辐射探测器，按工作原理可分成以下几类:①利用射线通过物质产生的电离现象做成的辐射探测器，例如，电离室、半导体探测器等。
②利用射线通过物质产生荧光现象做成的探测器，例如，闪烁计数器。
③利用辐射损伤现象做成的探测器，例如，径迹探测器。
④利用射线与物质作用产生的其他现象，例如，热释光探测器。
⑤利用射线对某些物质的核反应、或相互碰撞产生易于探测的次级粒子做成的探测器，例如，中子计数管。
⑥利用其他原理做成的辐射探测器。
4．闪烁计数器由哪几个部分组成？答：闪烁计数器由闪烁体和光电倍增管等组成。
5．核辐射探测器输出的脉冲，其哪些参量与射线强弱、能量大小有着什么样的定性关系？入射射线强时，单位时间内产生的脉冲数就多一些；入射粒子能量大时，产生的光子就多，脉冲幅度就大一些，从这些情况便可测知射线的强度与能量。
6．对用作核辐射探测器的闪烁体有哪些要求？①闪烁体应该有较大的阻止本领，这样才能使入射粒子在闪烁体中损耗较多的能量，使其更多地转换为光能，发出较亮的闪光。
为此，闪烁体的密度及原子序数大一些对测量γ射线是合适的。
②闪烁体应有较大的发光效率(也称转换效率)。
③闪烁体对自己发出的光应该是透明的，这样，闪烁体射出的光子可以大部分(或全部)穿过闪烁体,到达其后的光电倍增管的阴极上，产生更多的光电子。
④闪烁体的发光时间应该尽可能短。
闪烁体的发光时间越短，它的时间分辨能力也就越强，在一定时间间隔内，能够观测的现象也就更多，可以避免信号的重叠。
核 电 子 学 方 法
脉冲电离室
• 探测带电粒子 • 气体的平均电离能: W ~ 20 - 40eV • 非带电粒子？
正比计数器
• 电离 气体放大
• 气体放大倍数 ~ 101-103 A • 探测更低能量粒子
半导体探测器
• “固体电离室” • 电子-空穴对 • 平均电离能: W Si(室温） 3.61eV Ge(77K) 2.96eV
FWHM 2.355 N FWTM 4.292 N
•探测器的固有能量分 辨定义为：
RD
FWHM 100 % 2.355 N 100 % N N
从测量的角度考虑
V N E
V的分布f(V)与f(N)相同，也是高斯分布 从实际测量的电压幅度谱得到的能量分辨： FWHM V R 100% RD NV
闪烁探测器
• • • •
原子激发发射光子光电转换倍增 平均光能输出额 G 3000//MEV 光阴极灵敏度 K f(l) 倍增系数 M
探测器等效电路
• iD t 为一个辐射粒子在探测器中产 生的电流信号，
•CD为探测器输出电容,一般从几个 pF到 几十 pF，
•RD 为探测器输出电阻,一般从几百千欧 姆至几百兆欧姆， •Q为一个粒子产生的电荷量，正比于辐 射粒子沉积在探测器中的能量。
0 0
⑵频谱为常数，即为“白谱”
F F d t 1
探测器性能比较
电离室
能量-电荷 转换系数 固有能量分 辨(1MeV) 电流持续时 间 电源电压 3×104 电子 离子对/MeV 0.7%
正比计数管
比电离室大 A倍 0.1-0.2%
探测器的能量-电荷转换系数
对于1MeV的能量沉积，各探测器中产生的电荷：
核电子学与核仪器课件3
信号弱，但跨度大（ μV~几十伏） 速度快
路漫漫其悠远
核电子学与核仪器课件3
一、核辐射探测器及其输出信号
n 1.2核辐射探测器的主要类别和输出信号
¨ 核辐射探测器的分类 给出信号（电信号与非电信号） 电信号： 气体探测器（气体电离室，正比计数器，G-M 管等） 半导体探测器（ P-N结、PIN结、高纯锗等） 闪烁体探测器（=闪烁体+光电倍增管）
路漫漫其悠远
核电子学与核仪器课件3
一、核辐射探测器及其输出信号
n 1.1核辐射探测器的要求和特点
核辐射测量中，最基本的特点是它的统计性，因 为在核辐射探测器中，射线与物质相互作用的过 程是随机的，且核衰变过程也是也是以一定的概 率性来表现的；所以，必须对大量事物的统计规 律作出相应的处理和分析。
¨ 核电子学信号的特点
等效噪声电压：
路漫漫其悠远
核电子学与核仪器课件3
二、核电子学中的噪声
2.1噪声对核测量的影响
等效噪声电荷（ENC） 为了判断核谱测量系统对电荷量、能量的分辨 程度，也可将系统的输出端噪声折算到输入端， 给出噪声所对应的等效噪声电荷或等效噪声能 量。
等效噪声电荷：
路漫漫其悠远
核电子学与核仪器课件3
路漫漫其悠远
核电子学与核仪器课件3
一、核辐射探测器及其输出信号
n 1.2核辐射探测器的主要类别和输出信号
(1)核辐射探测器实质上就是一个能量-电荷转换器， 用于把抽象的核辐射信息转换成具体的电信号；
(2)对核辐射信息的处理实际上就是对探测器输出信号 的处理，从探测器输出信号中提取出核辐射信息，并 转换成相应的物理量；
n 2.2噪声的分类与噪声源
核电子学中的主要噪声有三类： 散粒噪声（探测器漏电流的噪声、场效应管栅极 漏电流噪声） 热噪声（场效应管的沟道热噪声、电阻原件的热 噪声） 低频噪声（场效应管闪烁噪声）
核探测与辐射防护实验体系的探讨
核探测与辐射防护实验体系的探讨一、核探测实验体系核探测实验体系是指通过各种探测装置和方法，对核辐射进行测量和监测的系统。
核探测实验体系的主要组成包括探测器、电子学设备和数据处理系统。
1. 探测器：核探测器是测量和监测核辐射的关键装置。
常见的核探测器包括闪烁体探测器、电离室探测器、半导体探测器等。
这些探测器能够将核辐射转化为可测量的电信号，用于测量辐射水平和类型。
2. 电子学设备：电子学设备用于对核探测器输出的电信号进行放大、采集和处理。
其中包括放大器、多道分析器、测量仪等。
电子学设备的性能直接影响到实验的准确性和敏感度。
3. 数据处理系统：数据处理系统用于将测量得到的信号进行分析和处理，得出辐射的信息。
现代的数据处理系统通常采用计算机或者嵌入式系统。
通过数据处理系统，可以对核辐射进行实时、准确的监测和分析。
辐射防护实验体系是指通过设计和建造一种防护装置，对核辐射进行有效的隔离和防护。
辐射防护实验体系的主要组成包括屏蔽材料、监测仪器和安全措施。
1. 屏蔽材料：屏蔽材料用于吸收和散射核辐射，减少辐射的强度和剂量。
常见的屏蔽材料包括混凝土、铅、钢等。
选择合适的屏蔽材料，并根据剂量要求进行合理的厚度设计，可以有效地减轻辐射对人体的伤害。
2. 监测仪器：监测仪器用于对辐射剂量进行实时监测和控制。
常用的监测仪器包括剂量测量仪、剂量率仪、核素测量仪等。
这些仪器能够对辐射剂量水平和来源进行准确、可靠的测量，为防护措施的制定提供科学依据。
3. 安全措施：安全措施包括工作流程和操作规范等方面。
通过合理的工作流程和操作规范，可以最大限度地减少事故和误操作的风险。
对工作人员进行培训和指导，提高他们的辐射安全意识和技能，也是重要的安全措施之一。
三、实验体系建设中的问题与对策在核探测与辐射防护实验体系的建设中，存在着一些问题，需要采取相应的对策。
1. 设备的选择和质量控制：在选择核探测器、电子学设备和监测仪器时，需要考虑其性能和质量，确保其符合实验要求。
核探测与核电子学
核探测与核电子学摘要：核辐射探测器是核物理、粒子物理研究及辐射应用中不可缺少的工具和手段。
核辐射探测器的工作过程大致分为二阶段：一是与辐射反应，生成某种信息，该过程属于核测控内容；二是该信息的记录、收集、处理，该过程属于核电子学内容。
关键字：核辐射、核电子学、核辐射探测器。
1 前言核辐射探测器，简称为核探测器，也称为核探测设备。
是一种辐射射线检测装置。
核辐射是原子核从某种能量状态或某种结构向另一种结构或状态发生转变时，在转变过程中释放出来的微观粒子流，这是一个涉及原子或原子核的过程，从原子核中释放出的辐射。
γ辐射、中子辐射、α和β辐射等这些辐射都称为核辐射[1]。
X，γ射线都是属于电磁辐射范畴，X-ray 是由核外电子在跃迁过程中产生的，γ射线是在核跃迁或粒子湮灭过程的中发出来的电磁辐射[2]。
核辐射探测器可以说是粒子物理研究以及核物理研究中最为基础，也是极其重要的一项技术和工具，核辐射探测器的基本工作原理如图。
当辐射射线（或粒子）辐照到探测器的电荷灵敏区，而电荷灵敏区内的物质在辐射的激发下会产生出大量电子-空穴对，在外加电场的作用下分别向正负电极移动而产生电学信号，对电学信号的分析整理，从而实现对辐射射线或粒子的探测。
高能物理事业、核技术及现代电子学的发展, 带动各种探测器技术不断发展。
辐射探测器是通过粒子与适当的探测介质相互作用而产生某种信息，经放大后被记录、分析，以转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息，从而确定粒子的数目、位置能量、动量、飞行时间、速度质量等物理量。
按照产生信息的方式，探测器大体上可分为计数器和径迹室两大类。
本文以探测器原理依据，分别介绍不同探测器原理，以及核电子技术在不同探测器的应用原理2.计数器类探测器计数探测器是应用最广泛的辐射探测器。
它以电脉冲的形式记录、分析辐射产生有关信息。
这种类型探测器的问世，导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。
最常用的计数器类探测器主要有气体探测器、半导体探测器和闪烁探测器三大类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《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4.能谱：脉冲幅度经能量刻度后就可以得到计数率5.全能峰：入射粒子以各种作用方式(一次或多次)将全部能量消耗在探测器内而形成的仪器谱峰6.逃逸峰：若光电效应在靠近晶体表面处发生，则X射线可能逸出晶体，相应的脉冲幅度所对应的能量将比入射光子能量小，这种脉冲所形成的峰称为全能峰7.特征峰：许多放射源本身具有特征X射线它们在能谱上形成的峰为特征X射线峰8.分辨时间：第一个脉冲开始到第二个脉冲幅度恢复到Vd的时间，该时间内探测器无法记录下进入计数管的粒子9.死时间：入射粒子进入计数管引起放电后，形成了正离子鞘，使阳极周围的电场削弱，终止了放电。
这时，若再有粒子进入就不能引起放电，直到正离子鞘移出强场区，场强恢复到足以维持放电的强度为止。
这段时间称为死时间。
10. 试粗略计算6.0MeV的α粒子在电离室和金硅面垒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。
电离室是气体探测器，金硅面垒探测器是半导体探测器，它们的平均电离能(W)大约分别为30eV和3eV。
所以：电离室产生的初始电离(N1)=6000000/30=200000（对）金硅面垒探测器产生的初始电离(N2)=6000000/3=2000000（对）可见，N2比N1大10倍，即N2因统计涨落产生的相对标准差比N1小，金硅面垒探测器的能量分辨率(FWHM)比电离室好。
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。
答题要点：发光过程、光电转换过程、电子倍增过程、信号形成过程1.发光过程：入射粒子使闪烁体的原子核激发电离产生荧光光子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 极发出的电子在第一打拿极上打出的N 倍电子第一极在第二极上打出N 倍电子，最后在阳极上收集到一大群电子4.脉冲信号形成过程：阳极上的电子在前置放大器上通过放大形成脉冲信号2． 简述核辐射探测器探测效率曲线的一般特征。
（曲线自己画哈）1.E 较低时，η随入射能量E 增加而增加；取决于窗口吸收2.E 增大到一定数值，到达最大值，在一定时间保持稳定3.E 继续增大，η随E 的增大而减小，此时取决于探测器厚度3． 简述正比计数器的工作原理。
正比计数器工作于正比区，在离子收集的过程中出现气体放大现象，即被加速的原电离离子在电离碰撞中逐次倍增而形成电子雪崩。
于是，在收集电板上感生的脉冲幅度∞V 将是原电离感生的脉冲幅度的M 倍，即οοC MN V =∞，M 为气体放大系数，No 为原电离离子对数，Co 为K,C 两电极间电容，负号表示负极产生脉冲。
并且在确定的工作条件下，气体放大倍数与原初电离无关。
4． 简述多道脉冲幅度分析器的一般构成及其工作特征。
答题要点：三个组成部分——脉冲峰值保持器、ADC 、MCB 。
四个过程——脉冲峰值保持过程、ADC 过程、数据处理过程、复位过程。
1 基本构成：脉冲峰值保持器 ADC 多道数据缓存器 外设PC2工作过程：①峰值保持过程：信号进入脉冲峰值保持器，跟信号并保持峰值到复位信号，同时在峰位过去后给ADC 发出启动变换的信号 ②A/D 变换过程（数字化过程）：ADC被启动进行一次变换，当变换结束时，输出变换结果m（m代表道址，脉冲幅度，能量），同时输出一个变换信号给MCB③计数过程（寄存器计数方式）：首先是MCB从RAM的第m个寄存器读出原有的读数Nm，再加上1（Nm=Nm+1），接下来将Nm再写回第m个寄存器5．简述前置放大器的作用、分类及主要特点。
，ηηηηηη1.主要作用：①提高系统的信噪比②减小信号经电缆传送时外界干扰的影响③阻抗匹配（由于D的Rin很大，屏蔽能力弱。
所以需进行幅度放大或功率放大）2.分类及特点：①积分放大器：包括电压灵敏型电荷灵敏型：特点是输出信号幅度正比与输出电流对时间的积分即输出信号的幅度与探测器输出的总电荷量成正比②电流型放大器：包括电流灵敏前置放大器；特点输出信号波形与探测器输出电流信号的波形保持一致6．简述谱仪放大器中微分电路、积分电路、基线恢复器的主要作用。
1.微分电路作用：a、使长尾变短，减小信号的堆积（高通滤波相当于隔直电容（注：对噪声信号无用））b、高通滤波2.积分电路的作用：a、使前沿变缓，后沿不变b、低频通过，高频滤去，低频滤波3.基线恢复器作用：将信号产生的“基线”（输出端的直流电压，恢复到“先前”的水平）7．简述稳谱电路的工作原理。
1.首先说稳谱电路分类：①硬件稳谱②软件稳谱2.硬件稳谱工作原理：由上下道输出脉冲选入可逆计数器，进行差值计数（上道作减法，下道作加法），其结果经数模变换器转换成控制电压，去调整闪烁计数器的高压。
①当峰位右移输出脉冲幅度增大时，则n上>n下，可逆计数器输出数减小，经转换后得到电压值降低，使高压降低，闪烁体输出幅度变小。
②反之，当输出脉冲幅度变小时，n上>n下，可逆计数器输出数增大，经转换后得到电压值增高，使电压上升，闪烁体输出幅度变大，通过以上反馈，使脉冲幅度得以保持。
软件手选谱工作原理：通过重新进行能量刻度的方法来稳谱8．简述开关电源(DC/DC变换器)的工作原理及其特点。
四、综合题（40分，每小题20分）1．以表格方式比较气体探测器、闪烁计数器、半导体探测器的主要特性、特点(着重比较探测器效率、能量分辨率、价格、用途及使用中的注意事项等)。
2．画出单道脉冲幅度分析器的工作原理图、工作波形，简述其工作过程及主要特点。
（1）工作原理图其中反符合电路逻辑功能如下表：（2）工作波形（3）工作过程：a、V i<V L:上下甄别器均无输出，反符合电路无输出b、V L<V i<V u:上无输出，下有输出，反符合电路有输出c、V i>V u：上下甄别器均有输出，反符合电路无输出（4）主要特点：a、单道脉冲幅度分析器由上下甄别器及反符合电路组成 b.只有输入脉冲落入给定电压（阈电单）范围（V u~V L）内时才有逻辑脉冲输出，只有得到信号输入端单独有信号的才有输入，若都有或都无信号输入则无输出，测量误差较大c．针测一个能谱仍需逐点改变阈值，易受仪器不积定影响d、结构简单，价格便宜，可以选择幅度范围或能量范围作为校正信号3．画出一般的线性脉冲放大器的原理框图、指出各部分的主要作用、主要节点的波形变化。
答题要点：五个组成部分——微分电路或极零相消电路、可调放大电路、积分电路、输出级、基线恢复器、(限幅器)4．画出无源CDD基线恢复器的电路简图，简述其工作原理。
（简图自己画）D1，D2为孪生二极管，特性完全一致。
工作过程：a.充电过程：当脉冲来时，电容充电（左正右负），u0增加，因为D2接地UD-U0《UD，所以D1截止，I1经D2接地，充电电流为I2，冲到脉冲结束为止b.放电过程：脉冲过后，由于Uc作用，U0为负，D1导通，D2截止（U0=U0+UD1），流过D1电流I1=2I2，所以电容C以电流I2放电5．画出一般线性放电法多道脉冲幅度分析器的原理框图、简述其工作过程、指出各主要节点的波形变化、给出变换时间的计算公式。
O——脉冲峰值保持器——ADC——多到数据缓存器——外设PC/uP——OMCA MCB工作过程：a.峰值保持过程：信号进入脉冲峰值保持电路，跟踪信号并保持峰值到复位信号，同时要峰值过去后给ADC发出启动变换的信号b.A/d转换过程（数字化过程）：ADC被启动进行一次变换，当变换结束时输出变换结果m（m代表道址，脉冲幅度，能量），同时输出一个变换结束信号给MCBc.数据处理过程（寄存器计数）：首先是MCB从RAM的第m个寄存器中读出原有数据Nm，再加I（Nm=Nm+I），接下来将Nm在写回第m个寄存器d.复位过程：读写结束，电路复位，允许输入信号进入峰值保持器。
6．NaI闪烁伽玛探头的基本构成及其工作过程。
（基本构成自己画）工作过程：a.发光过程：受激原子退激时发射紫外光过程b.光电转换过程：闪烁体发出的光子到达PMT的光阴极（K极），发生光电效应c.光电倍增过程;光电子进入PMT，逐级倍增过程，A≈ 10^6倍（3—6）^nd.信号形成过程：PMT产生的大量电子在A极（阳极）上被收集，形成脉冲信号核技术探测复习材料一、简答题：（共 35 分）1．带电粒子与物质发生相互作用有哪几种方式？（5分）与原子核弹性碰撞；（核阻止）（1分）与原子核的非弹性碰撞；（轫致辐射）（1分）与核外电子弹性碰撞；（1分）与核外电子的非弹性碰撞；（电离和激发）（1分）正电子湮灭；（1分）2．气体探测器两端收集到的离子对数和两端外加电压存在一定的关系。