氡测量实验报告.docx

本科生实验报告
实验题目 氡测量的设计
学院名称 核技术与自动化工程学院
专业名称 辐射防护与环境工程
学生姓名
超标的警告，对室内氡气水平的相对准确测量就显得比较重要。
在铀系、钍系和铀锕系三大天然放射系中，都存在 α 衰变，常常伴随着氡气的放出。而这一系列的天然放射性现象都会有放射性辐射， 这一些辐射肉眼是无法观测到的， 需要通过探测器才能检测到放射性辐射， 因此，探测电路的好坏往往决定探测的精度和灵敏度。 本次实验则是通过对氡气的测量， 利用收集到的氡气与探测器的的工作介质发生相互作用， 产生电离和激发，从而产生电流脉冲，最终测量其氡气浓度。
二、 实习目的
本次实验是基于《核电子学基础》 《数字电路基础》《模拟电路基础》《放射性测量方法》 的一次实验， 主要通过放射性测量方法为基础， 核电子学为方法和手段，设计相关电路，进行氡气的放射性测量，并通过相关电路模拟软件，模拟仿真设计的实验电路，最终实物焊接电路。
通过这样的实验， 巩固核电子学的基础知识， 增强对辐射测量的认识， 提高电路的设计创新能力和动手实践能力。
三、 实验原理
使用外部设施将空气以一定的恒定速度吸入一个密闭环境， 即氡室，通过氡
室中的探测器， 一般使用金硅面垒探测器， 由于氡气衰变产生一些射线， 主要是α射线，这些射线打击到探测器上， 使得探测器因为α粒子产生电信号， 电信号放大处理之后， 放大的方法包括电流放大， 放大的信号经过多道脉冲幅度分析器处理，可以得到相关的氡的能谱图。
不同的放射系得到不同的氡气， 其 α 衰变放出的 α 粒子的能量也是不一样的，我们可以通过对不同能量的 α 粒子的浓度的探测，推出初始放射性的氡气浓度。
图错误 !未指定顺序。 测氡电路的结构图
四、 电路设计
本次氡室测量的分析电路采用多道脉冲分析电路， 主要由信号放大器、 多道电路和控制电路三大部分组成。其系统构成图如下：
图系统电路结构图
信号放大电路
包括前置放大器和主放大器两部分组成， 其中前置放大器采用电灵敏前置放大器，用以提高系统的信噪比。 主放大器采用的是电压并联负反馈比例运算放大电路，用以对前放输出信号进一步放大。
在放大电路中，噪声也是不可避免的问题， 放大电路中常见的噪声有热噪声、散粒噪声和低频噪声等， 对于这些噪声必须采取措施加以抑制， 以免有用信号被淹没在噪声中。
在以往的电路设计中，常用的抑制放大器噪声的措施有：
压缩放大器带宽，滤除通带以外的各种噪声信号。
减小信号源电阻， 并尽量使其与放大器的等效噪声电阻相等， 以实现噪声阻抗匹配。
选用低噪声放大器件，以减少噪声的产生。
减小接线电缆电容的影响及各种干扰因素的影响。
同时，保证放大器的稳定性也是不可或缺的手段之一， 提高放大器稳定性的
措施有：
采用具有高稳定度的无源元件或引入直流