11~18脚:“B”信号输入输出端,功能与“A”端一样。
OE:使能端,若该脚为“1”A/B端的信号将不导通,只有为“0”时A/B端才被启用,该脚也就是起到开关的作用。
GND:电源地。 VCC:电源正极。
三、实验内容及步骤
实验MCA板主要由AD1674(574)和几个驱动电路及LED显示组成,AD1674对串口信号进行转换。由于AD转换采用的是12位模拟数字的转换器AD1674,在理论上可以实现4096道多道能谱仪,但是为了提高它的精度将四道合并成一道,实际上实现的是1024道的多道能谱仪。其中有两根输出线空着,转换输出经驱动点亮LED,亮的代表高电平1,暗的代表低电平0,十位的高低电平组成的二进制数就是对应的转换值。其计算公式为:
转换值?观察值(二进制数?十进制)?10V1024
1. 按照电路原理图对照实验电路板,熟悉实验板的元器件和观察点的位置; 2. 将直流稳压电源及串行口线接上,先检查A/D转换工作是否正常;
3. 将双掷开关K1打到DC时利用内部单稳态触发,手动按钮PB可以复位,调节RW1,用万用表查看P2点的电压,查看LED的变化情况,并做记录;
4. 将K1打到AC,对于AD574模数变换器,调信号发生器使得输出f为2~5k,幅度分别为5120mV、2560mV、1280mV、200mV的矩形脉冲,将信号发生器接入输入端。对于AD1674模数变换器,用串口线跟峰值保持器相连接,调信号发生器使得输出f为2~5k,幅度分别为5120mV、2560mV、1280mV、200mV的三角脉冲,将信号发生器接入峰值保持器的输入端;
5. 观察LED的显示,并做记录,对比它与理论的输入电压值的差别;
四、实验设备
直流稳压电源、MCA实验电路板、信号发生器、峰值保持器、万用表、工具箱、示波器。
五、电路板原理图(图6) 六、实验思考题
实验板上输入的六线的串口信号,其中OK、CON、DT,假如后面接的不是LED,而是将输出值送入PC机中,试简述这些信号线是如何配合工作的?
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图6 A/D转换电路
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实验6 整机仪器的组装及应用
一、实验目的
1. 掌握NIM机箱各插件的使用; 2. 掌握简单辐射仪器的组装; 3. 熟悉简单辐射仪器的调试及应用; 4. 了解辐射仪器的组成及构造。
二、实验原理
通常的核辐射仪器主要包括探测器、前置放大器、放大器、高压及后续分析测量设备(图1)。核辐射仪器的主要功能是记录核事件,射线一旦进入探测器,就会形成输出脉冲,每个脉冲代表一次被记录的核事件;脉冲一般先经过前置放大器的放大,然后再进入到主放大器进行放大成形;最后再由后续分析测量电路进行分析。
图1 核辐射仪器框图
1、计数器
脉冲信号计数是核电子学最基本的测量方法,也是最简单的数据获取工作。核辐射探测器输出脉冲信号数目与被测辐射源强度成正比,直接记录单位时间内的脉冲数目可以测量核辐射强度。简单的计数器主要由探测器、前置放大器、高压、放大器和定标器组成。定标器又称计数器,用来记录在一定时间间隔内的输入脉冲数目。在实验过程中,可不断升高甄别器的甄别阈VT,并记录不同甄别阈的计数NT,所得到的VT与NT的关系就是脉冲幅度积分分布,即积分谱(图2)。
图2 脉冲幅度积分谱
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2、叠加单道谱仪
在脉冲幅度分析中,如果知道脉冲幅度在某个阈电平间隔中的计数大小ΔN,则ΔN与VT的关系就是脉冲幅度分布曲线,也即是通常要测量的能谱曲线(微分谱)。用积分甄别器来获取积分谱时,需要将测量的数据进行相减计算。所以不仅浪费时间,而且误差很大。为此,设计了直接测量幅度谱的微分甄别器,即单道脉冲幅度分析器。在实验过程中,叠加单道谱仪并不是由很多单道叠加组成,它只需要一个单道脉冲幅度分析器(其它设备要求与计数器一样)。在实验的时候,保持道宽不变,通过调节下甄别阈来获取不同道数的计数,最后画出ΔN与VT的关系曲线,就可得到所测辐射源的能谱。
三、实验内容及步骤
1. 按实验原理设计简单辐射仪器(包括计数器和简单γ谱仪); 2. 上交设计辐射仪器电路框图; 3. 按照设计辐射仪器框图连接电路; 4. 熟悉所用插件的结构及其使用方法;
5. 对辐射仪器进行调试,并记录不同实验条件下的数据(分别对137Cs和60Co进行测量,获取其积分谱和微分谱);
6. 关闭电源,拔下探测器,收拾仪器设备。
四、实验设备
万用表,数字示波器,NIM机箱,NaI晶体探头,γ射线源,NIM机箱插件(按设计原理图选择)。
五、实验报告编写要求
1. 绘制核辐射仪器结构框图,并列出所选插件;
2. 记录不同实验条件下组装仪器的实验数据,并画出所测辐射源的积分和微分谱。
六、实验思考题
要提高辐射仪器的能量分辨率和计数率应该怎样做?
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