《核电子学》习题解答
核医学复习题+答案

核医学复习题+答案一、单选题(共79题,每题1分,共79分)1.医用α 射线核素的外照射防护需要( )。
A、铅屏B、混凝土C、不需要特殊外照射防护D、塑料正确答案:C2.辐射工作单位每季度开展的外照射个人剂量监测为( )。
A、特殊监测B、常规监测C、场所监测D、任务相关监测正确答案:B3.转让放射性同位素,由转入单位向其所在地省级人民政府生态环境主管部门提出申请, 并提交有关规定要求的证明材料。
审查应当自受理申请之日起( )个工作日内完成,符合条件的,予以批准,不符合条件的,书面通知申请单位并说明理由。
A、5B、15C、30D、60正确答案:B4.核医学诊疗单位持证人的责任是( )。
A、制定、实施并记录辐射防护与安全程序和计划B、建立实施诊断和治疗的优化方案C、剂量计算D、对活度计和其他的相关设备定期实施质量控制正确答案:A5.( )辐射是指具有足够大的动能,通过碰撞就能引起物质的分子.原子电离的带电粒子,如β 粒子.质子和α 粒子等。
A、手机辐射B、微波C、直接电离D、间接电离正确答案:C6.《放射性同位素与射线装置安全和防护管理办法》适用的相关活动,包括废旧放射源与被放射性污染的物品的( )以及豁免管理等。
A、洗消B、管理C、去污D、安全和防护正确答案:B7.辐射安全许可证内容中不包括( )信息。
A、注册资本B、法定代表人C、单位名称D、所从事活动的种类和范围正确答案:A8.活度浓度大于或等于( )含放射性核素的有机闪烁废液应按放射性废液处理。
A、10Bq/LB、37Bq/LC、0.37Bq/LD、3700Bq/L正确答案:B9.比活度小于( )的含医用短寿命放射性核素固体废物可作为非放射性废物处理。
A、7.4×101 Bq/kgB、7.4×102 Bq/kgC、7.4×104 Bq/kgD、7.4×106 Bq/kg正确答案:C10.非密封放射性物质工作场所分级计算时把放射性核素按其毒性不同分为( )组。
核电子技术原理 (王芝英 着) 原子能出版社 部分课后答案

(1)求 Vo(t)的一般表达式 (2)当 Cf=1pF, Rf=109Ω时,画出大致波形并与 Rf→∞时作比较。
(1)
⎛
⎞
⎛
∵VO ( s) = −Q ⎜⎜⎝ Rf
1 //
sC f
⎞Q ⎟⎟⎠ = − C f
⎜ ⎜
1
⎜ ⎜ ⎝
s
+
1 Rf C
f
⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠
( ) ∴VO
t
=
Q
−t
e RfCf
核电子学习题解答
第一章 第三章 第五章
第二章 第四章 第六章
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 io (t) = I0 ie−t /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 R0C0<<τ的情况。
3.7 试说明核信号通过图示的滤波成型电路后得到什么,失去什么, 画出图形。
得到能量信息,失去了时间信息。 极零相消,两次无源积分,加两次有源积分。
3.8 说明弹道亏损的原因。
输入电流的脉冲宽度有限时,在信号的宽度内,电容 C 被充电,且通过 R 放电, 故产生弹道亏损。
3.9 什么是信号的峰堆积和尾堆积?对输出信号的幅度产生什么影 响?引起什么样的谱形畸变?
第三章
3.1 试论述放大器在核物理实验中的作用,对各个性能指标应如何协 调考虑?
放大器在核物理实验中主要有放大和成形作用。,且必须保持探测器输出的有用 信息。 对各个性能指标应从能量测量和时间测量分别考虑。
核电子学习题+答案+课后答案

,
噪声均方值:
对B点:
,
噪声均方值:
第二章
2.1电荷灵敏前置放大器比电压灵敏前置放大器有什么优点?为什么把反馈电容称为积分电容,作用是什么?
优点:VOM稳定性高,能用高能量分辨能谱系统
Cf起积分作用,当A很大时,
2.2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I(t)=Q·δ(t)时,
1
【判断题】
电荷灵敏和电流灵敏析系统。
错
2
【判断题】
要提高放大电路输出稳定性,减小相对变化量,一般要求放大器开环增益A0必须很高。
对
3
【判断题】
信号由基极输入,发射极输出,构成共集电极放大电路,又叫射极跟随器。
对
4
【判断题】
放大电路中的自举电容,从本质上来说起到一种特殊形式的正反馈。
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)
优点:有源滤波器更接近于理想的微分和积分特性,把放大和滤波成形连在一起,既节省元件,又比无源滤波器级数少,效果好。
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。
《原子物理学》第一章习题解答

第一章习题解答1-1 速度为v 的非相对论α粒子与一静止的自由电子相碰撞,试证明:α粒子的最大偏离角为104- rad 。
证:α粒子在实验系及在质心系下的关系有:ααc c v v v +=由此可得:⎩⎨⎧+=+=c c c L c c c L v v v v v v θθθθααααcos cos cos cos ①由②解得:uC CL +=θθθcos sin tan 其中u=αc c v v ②()c e v m m v m +=αα0 0v m m m v ec +=∴αα③∵ ce c c e v v v v v -=-=ααα,与坐标系的选择无关∴ce c v v v -=α0 ④又 ∵ 0=+ce e v m v m αα∴0v m m v ece α-= 代入④式,可得:0v m m m v e ec αα+=由此可以得到:ec m m v v αα=代入②式中,可以得到: rad m m m m ec ec L 410cos sin tan -≈≤+=ααθθθ 证毕。
1-2 (1)动能为5.00Mev 的α粒子被金核以90°散射时,它的瞄准距离(碰撞参数)为多大?(2)如果金箔厚1.0µm ,则上述入射α粒子束以大于90°散射(称为背散射)的粒子数是全部入射例子的百分之几? 解:(1)由库仑散射公式可得:b =2a cot 2θ=21E e Z Z 02214πεcot 2θ=21⨯E Z Z 21⨯24πεe cot 4π =21⨯5792⨯⨯1.44⨯1=22.752 fm(2)在大于90°的情况下,相对粒子数为:⎰N dN '=nt(E Z Z 421⨯24πεe )2⎰Ω2sin4θd =t N M A A ρ(E Z Z 421⨯024πεe )2θθθπππd ⎰242sinsin 2=9.4⨯105-1-3 试问:4.5Mev 的α粒子与金核对心碰撞的最小距离是多少?若把金核改为7Li 核,则结果如何?解:α粒子与金核对心碰撞时金核可看作静止,由此可得到最小距离为:r m =a=E e Z Z 02214πε=E Z Z 21⨯24πεe =1.44⨯105-⨯5792⨯≈50.56 fmα粒子与7Li 核对心碰撞时,我们可以在质心系下考虑,此时α粒子与金核相对于质心的和动量为零,质心系能量为各粒子相对于质心的动能之和,因此有:221v E C μ==mr e Z Z 02214πε+0=L Li Li E m m m +α其中L E =21mv 2为入射粒子实验室动能,由此可以得到m r =024πεe LE Z Z 21Li Lim m m +α=3.02 fm1-4 (1)假定金核的半径为7.0fm 试问:入射质子需要多少能量,才能在对头碰撞时刚好到达金核的表面?(2)若金核改为铝核,使质子在对头碰撞时刚好到达铝核表面,那么,入射质子的能量应为多少?设铝核半径为4.0fm. 解:仍然在质心系下考虑粒子的运动,由1-3题可知:EC =mr e Z Z 02214πε(1)对金核可视为静止,实验系动能与质心系动能相等,由此得到 E=16.25Mev(2)对铝核,E=1.44⨯Al Al p m m m +⨯413=4.85Mev1-5 动能为1.0Mev 的窄质子束垂直地射在质量厚度为1.5mg/cm 2的金箔上,计数器纪录以60°角散射的质子,计数器圆形输入孔的面积为1.5cm ²,离金箔散射区的距离为10cm ,输入孔对着且垂直于射到它上面的质子。
实验三 线性脉冲放大器 核电子学实验讲义

实验三 线性脉冲放大器一、实验目的1、掌握线性脉冲放大器的工作原理;2、通过实验掌握线性脉冲放大器的主要指标的测量方法。
二、实验内容1、放大器第三放大单元的测试;2、BH1218线性脉冲放大器主要指标的测量。
三、实验原理图3-1 BH1218型线性放大器结构框图电路原理:本实验采用BH1218型线性脉冲放大器,整个放大器是由输入极性转换,一次极-零相消的微分电路,四级放大电路,三级积分电路和基线恢复器等组成,结构框图如图3-1所示。
BH1218型线性脉冲放大器的电路原理图如图3-2所示。
输入信号首先经过极-零相消的微分电路,微分时间常数分0、s μ5.0、s μ1、s μ2、s μ3、s μ4、s μ5、s μ6八档由开关2K 进行选择,极-零补偿可由调节1RV 的值实现,从而可消除具有指数衰减后沿信号经微分后所产生的信号的下冲部分,使后接的放大单元能正常工作。
微分后的信号经极性转换开关1K 加到由运算放大器1A (LF357)构成的第一放大级,输入为负信号时从1A 的反相输入端输入,放大单元反向输入时的放大倍数取决于9R 、11R 的值;输入为正信号时从1A 的同相输入端输入,放大单元同向输入时的放大倍数取决于12R 、13R 、9R 、11R 的值。
不论输入的信号极性是正还是负,本级均输出正极性信号。
第二放大级由运算放大器2A (LF357)构成同相放大级,由整机的放大倍数粗调开关的位置决定本级是否接入电路,在整机放大倍数较小时,第一级放大的信号直接进入第三放大级,本放大级不起作用;在整机的放大倍数较大时,第一级放大的信号经本放大级放大后进入第三放大级,使整机的放大倍数提高。
第三放大级由运算放大器3A (LM318)构成反相放大级,本放大级的原理如图3-3,前级的信号经增益粗调开关3K 进入该放大单元,由原理图可看出,将27R 和2RV 接入反馈回路的电阻之和看做2F R ,反相输入端的电阻23R 、24R 、25R 之和看做1F R ,则本级的闭环放大倍数为 123F F R R A -= 增益粗调开关3K 的位置不同,1F R 的值不同,增益细调电位器的位置不同,2F R 的值不同,因此调节3K 和2RV 均可改变本级的放大倍数,整机的放大倍数是各放大级放大倍数之积,因此就改变了整机的放大倍数,也就是放大器增益粗调和细调的原理。
核电子学习题解答

习题解答第一章绪论1、核信息的获取与处理主要包括哪些方面的?①时间测量。
核信息出现的时间间隔是测定核粒子的寿命或飞行速度的基本参数,目前直接测量核信息出现的时间间隔已达到皮秒级。
②核辐射强度测量。
核辐射强度是指单位时间内核信息出现的概率,对于低辐射强度的测量,要求测量仪器具有低的噪声本底,否则核信息将淹没于噪声之中而无法测量。
对于高辐射强度的测量,由于核信息十分密集,如果信号在测量仪器中堆积,有可能使一部分信号丢失而测量不到,因此要求仪器具有良好的抗信号堆积性能。
对于待测核信息的辐射强度变化范围很大的情况(如核试验物理诊断中信号强度变化范围可达105倍),如测量仪器的量程设置太小,高辐射强度的信号可能饱和;反之,如量程设置太大,低辐射强度的信号又测不到,因此对于这种场合的测量则要求测量仪器量程可自动变换。
③能谱测量。
辐射能谱上的特征是核能级跃迁及核同位素差异的重要标志,核能谱也是核辐射的基本测量内容。
精确的能谱测量要求仪器工作稳定、能量分辨力达到几个电子伏特,并具有抑制计数速率引起的峰位和能量分辨力变化等性能。
④位置测量。
基本粒子的径迹及空间位置的精确测定是判别基本粒子的种类及其主要参数的重要手段。
目前空间定位的精度可达到微米级。
⑤波形测量。
核信息波形的变化往往反映了某些核反应过程的变化,因此核信息波形的测量是研究核爆炸反应过程的重要手段,而该波形的测量往往是单次且快速(纳秒至皮秒级)的。
⑥图像测量。
核辐射信息的二维空间图像测量是近年来发展起来的新技术。
辐射图像的测量方法可分为两类:第一种是利用辐射源进行透视以摄取被测物体的图像;第二种是利用被测目标体的自身辐射(如裂变反应产生的辐射)以反映目标体本身的图像。
图像测量利用计算机对摄取的图像信息进行处理与重建,以便更准确地反映实际和提高清晰度。
CT技术就是这种处理方法的代表。
2、抗辐射加固主要涉及哪些方面?抗辐射加固的研究重点最初是寻找能减弱核辐射效应的屏蔽材料,后来在电路上采取某些抗辐射加固措施,然后逐渐将研究重点转向对器件的抗辐射加固。
核医学课后习题答案

核医学课后习题答案核医学课后习题答案核医学是一门综合性的学科,涉及到放射性同位素的应用于医学诊断和治疗。
学习核医学需要对放射性同位素的性质、应用以及相关技术有一定的了解。
在学习过程中,课后习题是帮助学生巩固知识、检验学习效果的重要方式。
下面将给出一些核医学课后习题的答案,希望能够对学习核医学的同学有所帮助。
1. 什么是放射性同位素?答:放射性同位素是指具有不稳定原子核的同位素,它们会通过放射性衰变释放出放射性粒子或电磁辐射,以达到更稳定的状态。
2. 核医学中最常用的放射性同位素有哪些?答:核医学中最常用的放射性同位素包括碘-131、锝-99m、锶-89等。
碘-131主要用于甲状腺疾病的治疗和诊断,锝-99m用于多种核医学检查,锶-89用于骨转移的治疗。
3. 核医学中的单光子发射计算机断层扫描(SPECT)是什么原理?答:SPECT是核医学中常用的一种影像技术,它利用放射性同位素发射的单个光子进行成像。
患者接受放射性同位素的注射后,仪器会通过旋转探测器和计算机重建出患者体内放射性同位素的分布情况。
4. 核医学中的正电子发射计算机断层扫描(PET)是什么原理?答:PET是核医学中另一种常用的影像技术,它利用正电子发射的原理进行成像。
患者接受注射含有放射性同位素的药物后,仪器会检测到正电子和电子湮灭产生的两个相对运动的γ光子,从而重建出患者体内放射性同位素的分布情况。
5. 核医学中的放射性治疗有哪些应用?答:核医学中的放射性治疗主要应用于甲状腺疾病、骨转移、淋巴瘤等疾病的治疗。
例如,甲状腺疾病可以通过给患者口服含有碘-131的药物,使其被甲状腺摄取并发生放射性衰变,从而达到治疗的效果。
6. 核医学中的辐射防护措施有哪些?答:核医学中的辐射防护措施包括:限制接触时间、增加距离、使用屏蔽物、佩戴防护设备等。
在进行核医学检查或治疗时,医务人员需要根据放射性同位素的性质和剂量选择合适的防护措施,以保护自身和患者的安全。
核技术应用习题及答案

核技术应⽤习题及答案习题核技术及应⽤概述1、什么是核技术?2、⼴义地说,核技术分为哪六⼤类?3、核能利⽤与核武器主要利⽤的什么原理,其主要应⽤有哪些?4、什么是核分析技术,其特点是什么?5、什么⽰放射性⽰踪技术,有哪⼏种⽰踪⽅式?6、研究植物的光合作⽤过程是利⽤的核技术的哪个⽅⾯?7、什么是核检测技术,其特点是什么?8、辐射照射技术的定义是什么,辐射交联的聚⼄烯有什么优点?9、写出以下核技术应⽤中所涉及的英⽂缩写的中⽂含义:XCT NMR-CT PECT SPECT CST10、什么是当今产值最⼤、发展最快的核辐射设备?第⼀篇核技术基础知识1、何谓核素和同位素?2、什么是结合能,什么是⽐结合能?3、已知M(1H)=1.007825u, M(n)=1.008665u, M(14N)=14.003074u,14N的⽐结合能是多少Mev?4、已知M(1H)=1.007825u, M(n)=1.008665u, M(2H)=2.014102u,求氚核的结合能和⽐结合能是多少Mev?5、γ衰变的特点?6、何谓半衰期?7、应⽤14C进⾏考古,已知⾃然界中为14C/12C 1.0×10-12,某⽣物化⽯中为14C/12C 3.5×10-15,求其死亡时间?8、什么是韧致辐射?9、什么是康普顿-吴有训效应?10、放射性活度的定义及它的表达式?11、电离辐射的来源有哪些?核能利⽤与核武器1、什么是原⼦核的⽐结合能?2、裂变反应堆⼜哪⼏部分组成?3、试述反应堆的分类?4、说明核电站⼯作原理?5、什么是有效增值系数或再⽣系数,什么是临界状态?第⼆篇核医学成像技术和仪器1、核⼦医学仪器包括哪些?2、国际规定,作为表达组织密度的统⼀单位CT值的计算公式是什么?如果⽔的吸收系数为1,空⽓的吸收系数为0.0013,空⽓的CT值为多少?3、放射治疗的⽅法有那三种?4、列举三个γ射线诊断型仪器?第三篇核辐射应⽤仪表1、γ密度计和γ厚度计都⽤什么放射源发射的γ射线?2、放射性同位素避雷针的避雷原理与富兰克林避雷针的原理有什么不同?3、核辐射应⽤仪表的先进性表现在哪些⽅⾯?4、说出3个а辐射电离式仪表的应⽤形式?5、辐射探伤常⽤γ源有哪些?6、什么是快中⼦的最佳减速剂?7、中⼦⽔分计根据中⼦源,被测物,和探测器的⼏何为之分不可分哪⼏类?8、⽕灾报警器的原理?第四篇核辐照技术及应⽤1、常⽤辐照源有什么?什么情况下,没有毒理学危害,也不会引起特殊的营养学或微⽣物学问题?4、辐射保藏技术的优越性是什么?5、医疗⽤品消毒灭菌的特点是什么?第五篇放射性⽰踪技术及应⽤1、放射性核素的来源主要有哪些?2、放射性⽰踪剂的选择要考虑哪些因素?3、许多标记化合物都是以什么为基础制取的?4、迄今,作为商品出售的放射性标记化合物已达约多少种,其中, 14C标记化合物约多少多种, 3H约多少多种?5、放射性⽰踪技术的特点?6、以什么标记的核药物⼏乎占临床所⽤的放射性药物的80%以上?7、如图所⽰, 0点为钍射⽓220Rn释放点, ,⼩闪烁室a和b的容积为均为V c ,探测效率均为ε,计数率分别为CPMa和CPMb,2点⾄3点之间(包含可调容器)的容积为V k,220Rn的衰变常数为λ,设⽓体的流动是稳定层流状态,请推导管道流量Q测量的表达式?(10分)8、⼯业中流率测量常⽤⽅法是什么?其优点是什么?9、考古学家某动物化⽯,设同地质层中之长⽯内,钾于氩之⽐例为90:10,已知钾衰变成氩的半衰期为1.277×109年,请由此推算该动物距今多少年?10、放射分析化学⽅法有哪些?第六篇(1)活化分析技术1、什么是核分析,分哪⼏类?2、中⼦探测的主要⽅法有哪些?3、什么是(n,γ)中⼦活化分析,分哪⼏步?4、中⼦活化的中⼦源主要有哪⼏类?5、有⼀样品,⽤14MeV快中⼦做活化分析,通过16O(n,p)16N(σ=0.09b)反应,分析其中的16O,但样品中含有19F,亦可通过19F(n,α)16N(σ=0.057b)⽣成16N,同时知道19F还可以通过19F(n, p)19O(σ=0.02b)⽣成19O。
- 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)。
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i o(t) = l o「e"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 o C o VV T的情况。
io(t)V o(s) = l o(s) • [R o// (1/sc)]=I o[1/(s+1/T )] • [R o(1/sc o)/( R o+(1/sc o))=(I o/ c o) • {1/[(s+1/ T ) (s+1/ R o c o)]}t - RoGt当R o c o<< T时,T—R o c o〜TVoCT cT cl1.6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 n (FWHM) NEU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1.8试计算常温下(设T=300K ) 5M Q 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。
\'dv^ \ di 2 R 2=R 2 = 2.88 10^V•• E = ^CV 22••• V = J2E/C 二0.126V1.9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。
J2I D e df 二5.66 1011A =二5.66 10"_tt<T/2 -T/2 t T/2 t>T/2V i (t ) = S (t ),求输出电压信号 V o(t ),并画出波形图,其中A=1为隔离用(]_ ^T/RCy c ^T/2)fRC1.10电路中,若输入电压信号1.12设一系统的噪声功率谱密度为 S i ( J = a 2 b 2 A ■2 c 2 A ■,当此 噪声通过下图电路后,求 A 点与B 点的噪声功率谱密度与噪声均方 值。
wX.IlJBR nSi (s)• 1cTi •对A 点:由说7曰得;人(w) =jwRC1 +jwRC、a2t2w2 + b2t2+c2t:w1 + w^t2噪声均方值:Vo^ = —|h](w)「&(w)dw1 •2p+心严%对B 点:a 2t~w 2 ^brt : +(rt~w(1 + w :t 2)2噪声均方值:Vb?=— 血(w)『 S-(iv)dw2p ~代宀必%a 侧第二章2.1电荷灵敏前置放大器比电压灵敏前置放大器有什么优点?为什 么把反馈电容称为积分电容,作用是什么?优点:V OM 稳定性高,能用高能量分辨能谱系统C r = C + (1 + A )G 渺 CC f 起积分作用,当A 很大时,71 + (wRC)2S B (w) = $(w) |$(w)「=l + w 2t 2|^(w)| =2.2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l(t)=Q • S (t)时,(1)求Vo(t)的一般表达式(2)当C f=1pF, R f=109Q时,画出大致波形并与时作比较。
(1)沁(07 -V』IRQ.匕(f)=$e乔7匚f(2)2.4 —个低噪声场效应管放大器,输入等效电容 G=10pF ,输入电阻R i =1M Q,栅极电流 怙=0.1卩A ,跨导g m =1mA/V , C gs <<C c ,放大器 频带△ f=10MHz ,T=290K ,1/f 噪声可忽略,求输入端等效噪声。
沙冋叫df沟道热唏冋dV r 巧孑*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;(3 =3.6ev/电子空穴对,e=1.6x 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=5pF )输人电阻热哩声:(2) A cQ =1/Cf=1 X 1012 V/CA C E =e/(G ® )=44.4 mv/Mev (3) A o =g m R 6/(1-A 3)=3000(4) tr °=2.2R a C a /(1+A o F o )=2.2C a (C i +C f )/g m C f =13.2 ns2.7讨论电荷灵敏、电压灵敏、电流灵敏三种前置放大器的特性,各 适于哪方面的应用,为什么?电流灵敏前放输出快,对输出电流信号直接放大,常用作快放大器,但相对噪声 较大,主要适用于时间测量系统。
电荷灵敏前放和电压灵敏前放用于能谱测量系 统,电荷灵敏前放比电压灵敏前放输出电压稳定性高, 可用在能量分辨率较高的 系统。
第三章3.1试论述放大器在核物理实验中的作用,对各个性能指标应如何协 调考虑?放大器在核物理实验中主要有放大和成形作用。
,且必须保持探测器输出的有用 信息。
对各个性能指标应从能量测量和时间测量分别考虑。
3.2谱仪放大器的幅度过载特性含义是什么?计数率过载含义是什 么?二者引起的后果有何区别?幅度过载:信号超出线性范围很大时,放大器一段时间不能正常工作,CcHFCfT卜 Rf4P/Z电压放大一跟随器7后果:不能工作的死时间存在计数率:放大器中由于计数率过高引起脉冲幅度分布畸变后果:峰偏移和展宽3.3 试说明能否通过反馈来减少干扰和噪声对放大器的影响?用什么方法可以减少干扰和噪声对放大器的影响?不能。
用同向接法。
用双芯同轴电缆把信号送到差分放大器。
3.4 试分析和讨论下面两个谱仪放大节电路,指出在电路中采取了什么措施,目的是什么?1 2 3a:T1共射极放大,T3,T4两级共集电极放大恒流源作负载,10卩自举电容,电压并联负反馈b:T1共基,T2共射,T3共集,T4, T5互补复合跟随器1卩自举电容,电压并联负反馈。
3.5极零相消电路和微分电路有什么区别?如何协调图示的参数,使它能达到极零相消的目的?R1VoC不同之处,极零相消使时间常数变小,指数衰减信号通过微分电路会产生下冲。
¥(s )-1—H(5)==尺+尺+丄scStr + 1士1 $ + 一t st| + sti + 1故1St^ +1 11s +——t2■ r s +—tt tl +t. 1 1坠丄t. t.“极”“零”相消,即S+1/t与S+1/t2相消,所以当T = T 2时满足,即T =R2C.3.6有源积分滤波器与无源积分滤波器相比有什么优点?门控积分滤波器有什么特点?优点:有源滤波器更接近于理想的微分和积分特性,把放大和滤波成形连在一起, 既节省元件,又比无源滤波器级数少,效果好。
门控有源积分器输出平顶波波形,对减少弹道亏损很有利,信噪比相对较好。
3.7试说明核信号通过图示的滤波成型电路后得到什么,失去什么, 画出图形。
HV1 _II_ ~II-- IF宁~ 弓得到能量信息,失去了时间信息。
极零相消,两次无源积分,加两次有源积分Al A2 A3 A43.8说明弹道亏损的原因。
输入电流的脉冲宽度有限时,在信号的宽度内,电容C被充电,且通过R放电, 故产生弹道亏损。
3.9什么是信号的峰堆积和尾堆积?对输出信号的幅度产生什么影响?引起什么样的谱形畸变?其它信号尾部或峰部影响信号峰值。
影响:增加幅度。
引起峰值右移,出现假峰。
3.10说明基线起伏的原因。
并分析CCD基线恢复器的工作原理,输入图示波形,画出输出波形。
nnnn pw脉冲通过CR 网络时,由于电容器上的电荷在放电时间内,未能把充电的电荷放 光,下一个脉冲到达时,电容器上的剩余电荷将引起这个新出现的脉冲的基线偏 移。
输出波形趋势线:3.11门控基线恢复器有什么特点?并联型的和串联型的有什么区别?门控基线恢复器消除了单极性脉冲信号产生的下击信号,改善了恢复器对小间隔信号的非线性,因此有很高的计数率特性。
不同:记忆电容C 串联或并联于信号通道之中。
3.12 高能量分辨率和高计数率谱仪放大器是如何来消除峰堆积现象的?加入堆积拒绝电路是否可以使谱仪放大器的计数率提高很多?为什么?加入堆积拒绝电路来消除不能使计数率提高很多,但能保证谱型更加明显,是以牺牲计数率为代价的。
3.13 快电压放大器和快电流放大器各有什么特点?他们和谱仪放大器相比有什么不同?快电压放大器放大速度比快电流放大器要慢一些,但从稳定性来讲要好一些,信号匹配方式为并联。
快电流放大器的分布电容的影响较小,放大速度可以很快,信号匹配为串联。
快放大器与谱仪放大器并无原则差别,只是在指标上有所不同。
3.14 试分析图示的快放大节电路特点T1为共射极放大,有射极电阻。
T2, T3为共集电极射极跟随器。
C为自举电容。
C1相位补偿。
3.15使用电阻式弱电流放大器要注意些什么问题?缩短测量时间可以减小零点偏移引起的误差,但是测量时间的减小和灵敏度的提高互相制约。
当放大器与信号源用屏蔽电缆连接时,由于电缆电容较大,测量时间就会变得很长。
1 2第四章4.1在图4.1.3的集成电路脉冲幅度甄别器中,若V H=OV,V L=—2.6V,R2=510Q,R3=5.1Q,R4=100Q,求滞后电压?勺厂嵌羡%)42mv4.2在图428参考电压运算器中,若V T=5.00V, V W=0.50V,求非对称和对称时的上阈电平、下阈电平、道宽及道中心。
非对称:+ = K = 5^ = 25V道= =^5V道中心£(% + «) = 2.625V对称:K=-(V;+ V;)= 2+75V ・K=|(V;«^.) = 2.25V道覽岭-K二%=0.5V道中心*(% + %) = 2.5V4.3在一个线性放电型模数变换器中,若保持电容C H =1500P F,恒定电流1=100 a A,时钟频率2MHz,若输入信号幅度为5.00V。
1. 求出该模数变换器的道数m、道宽和变换系数。
2. 若时钟频率为100MHz,其它参量不变,求道数、道宽和变换系数及输出m。
T°=1/F,2 3TitleSize N A4 Date: File:2t C H V 心 f.、m= — = —— =150 1爲 IT. H = —- 33*3mV / 辿C flP M E = 30 道/V%(2)同理,代入 F=100mHZ,m=7500, H=0.667mV/道,P=1500道N4.7下图是一个实际的模拟展宽器的原理电路图,试画出各点波形4.10脉冲幅度甄别器的功能是什么?脉冲幅度甄别器是将输入模拟脉冲转换成数字逻辑脉冲输出的一种装置。