【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，屬于核能譜測量。
技術介紹
1、目前,低能脈沖能量分辨測量技術發展迅速,在諸多領域發揮著不可替代的作用。在某些場合中,脈沖能量分辨測量裝置可能需要在劑量率較高的環境中工作。
2、現有技術中，溴化鑭晶體由于其超快的光衰減時間和優秀的能量分辨率，常被當做便攜式γ核素識別儀的探頭使用。而現階段，溴化鑭能譜儀最大在100usv/h的劑量率下工作，更高的計數率將使系統堵塞，無法正常工作。在這種情況下,由于劑量率過高,脈沖信號持續時間較長,容易導致脈沖能量分辨測量裝置的通過率過低,從而影響實驗效率。
3、隨著核技術的進一步發展，大活度的源的使用更加頻繁，在面對大活度源測量時，傳統的測量無法實現合數識別。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的上述不足，本專利技術的目的在于提供一種自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置及方法，解決溴化鑭探測系統無法在高劑量率下正常工作的問題。
2、實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：
3、本專利技術提供一種自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，包括：劑量率監測單元，用于監測測量環境中的劑量率；模擬開關控制單元，通過fpga芯片與劑量率監測單元連接，用于根據劑量率高低，自動切換模擬開關的狀態，以控制電荷靈敏前放電路中電阻rf的大小；電荷靈敏前放電路，與模擬開關控制單元連接，調整電阻rf的大小能夠改變信號的衰減時間τ=rf×cf，從而在高劑量率下減小脈沖信號持續時間，提高脈沖通過
4、其中，所述fpga芯片每秒獲取劑量率監測單元的計數，根據計數率控制模擬開關的狀態，實現電阻rf的動態調整，fpga芯片的使用使得控制單元能夠快速響應劑量率變化，適用于需要實時調整測量參數的動態環境。
5、進一步，所述劑量率監測單元可為gm管、半導體劑量計或塑料閃爍體劑量計。
6、進一步，所述劑量率監測單元為gm管，用于實時監測周圍環境的劑量率，將核脈沖轉化為觸發信號，fpga每秒獲取gm管的計數，根據計數率調整模擬開關：
7、當計數率低于一定閾值的時候，認為此時劑量率較低，將模擬開關置于小電阻導通狀態，實現高能量分辨測量；
8、當計數率高于一定閾值的時候，認為此時劑量率較高，將模擬開關置于大電阻導通狀態，實現脈沖高通過率測量。
9、進一步，所述電荷靈敏前放電路中，電容cf用來對電荷量進行積分，通過v=q/cf，可以知道電荷轉化為電壓的最大值，rf用來泄放cf電容中的電荷；當累計到一定計數后，計算全能峰位置，對比數據庫實現核素識別。
10、本專利技術還提供一種自適應通過率溴化鑭能譜測量方法，采用上述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，監測測量環境中的劑量率；根據劑量率高低，自動切換模擬開關的狀態，以控制電荷靈敏前放電路中電阻rf的大小；調整電阻rf的大小改變信號的衰減時間τ=rf×cf，從而在高劑量率下減小脈沖信號持續時間，提高脈沖通過率，在低劑量率下保持較長的信號衰減時間，以確保高能量分辨率。
11、相比現有技術，本專利技術具有如下有益效果：
12、1、本專利技術自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，通過自動調整電荷靈敏前放電路中電阻rf的大小，實現了在不同劑量率環境下既能保持高能量分辨率，又能提高脈沖通過率的效果，有效解決了傳統核能譜測量在高劑量率環境下脈沖通過率低，能量分辨率下降的問題。能夠顯著提升測量的準確性和效率，為相關領域的研究和應用提供了有力的技術支持。
13、2、本專利技術通過切換時間衰減常數的方式減小脈沖持續時間，改變溴化鑭探測器脈沖通過率，提供閃爍體脈沖通過率，實現高劑量率下的能譜識別。該專利技術適合便攜式的直讀設備，不需要操作人員人工進行工作狀態選擇，設備可根據周邊環境劑量率實現自動測量模式轉變。
14、3、本專利技術方法不僅提高了核能譜測量的效率，還保證了在不同劑量率環境下測量結果的準確性，適用于核能譜學研究、核材料分析、核安全監測等廣泛領域。
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1.一種自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，包括：劑量率監測單元，用于監測測量環境中的劑量率；模擬開關控制單元，通過FPGA芯片與劑量率監測單元連接，用于根據劑量率高低，自動切換模擬開關的狀態，以控制電荷靈敏前放電路中電阻Rf的大小；電荷靈敏前放電路，與模擬開關控制單元連接，調整電阻Rf的大小能夠改變信號的衰減時間τ=Rf×Cf，從而在高劑量率下減小脈沖信號持續時間，提高脈沖通過率，在低劑量率下保持較長的信號衰減時間，以確保高能量分辨率；
2.根據權利要求1所述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，所述劑量率監測單元可為GM管、半導體劑量計或塑料閃爍體劑量計。
3.根據權利要求1所述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，劑量率監測單元為GM管，用于實時監測周圍環境的劑量率，將核脈沖轉化為觸發信號，FPGA每秒獲取GM管的計數，根據計數率調整模擬開關：
4.根據權利要求1所述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，所述電荷靈敏前放電路中，電容Cf用來對電荷量進行積分，通過V=Q/Cf，可以知道電荷轉化為電壓的最大值，Rf用
5.一種自適應通過率溴化鑭能譜測量方法，其特征在于，采用權利要求1至4任一所述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，監測測量環境中的劑量率；根據劑量率高低，自動切換模擬開關的狀態，以控制電荷靈敏前放電路中電阻Rf的大小；調整電阻Rf的大小改變信號的衰減時間τ=Rf×Cf，從而在高劑量率下減小脈沖信號持續時間，提高脈沖通過率，在低劑量率下保持較長的信號衰減時間，以確保高能量分辨率。
...【技術特征摘要】
1.一種自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，包括：劑量率監測單元，用于監測測量環境中的劑量率；模擬開關控制單元，通過fpga芯片與劑量率監測單元連接，用于根據劑量率高低，自動切換模擬開關的狀態，以控制電荷靈敏前放電路中電阻rf的大小；電荷靈敏前放電路，與模擬開關控制單元連接，調整電阻rf的大小能夠改變信號的衰減時間τ=rf×cf，從而在高劑量率下減小脈沖信號持續時間，提高脈沖通過率，在低劑量率下保持較長的信號衰減時間，以確保高能量分辨率；
2.根據權利要求1所述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，所述劑量率監測單元可為gm管、半導體劑量計或塑料閃爍體劑量計。
3.根據權利要求1所述自適應通過率溴化鑭能譜測量裝置，其特征在于，劑量率監測單元為gm管，用于實時監測周圍環境的劑量率，將核脈沖...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳會寅，陳漱宇，韓寧，陳源，王利鐘，
申請(專利權)人：重慶建安儀器有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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