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9 辅助电路 9.1 报警电路 为了让操作者知道仪器的工作状态，或是了解射线的强弱，常用音响报警来提醒操作者注意。这一工作是由报警电路来完成的，它主要有两部分，一是报警驱动电路，二是报警音响器件，常有读数报警、异常报警等内容。 常用的报警音响器件有耳机、压电陶瓷峰鸣器等，目前核辐射测量仪器中多采用后者，它具有体积小、耗电省、驱动容易的优点，可将其直接装在仪器内部，携带方便。 图9.1是一个完整的报警电路，它由带控制端的CMOS多谐振荡器和蜂鸣器组成，当报警控制端A点处于高电平时，“与非门”3开启，使振荡器输出一系列脉冲驱动蜂鸣器发出报警音响，而且声音的效果与振荡频率有关。当A点处于低电位时，与非门3关闭，振荡信号无法输出，蜂鸣器停止报警。所以，只要将报警控制信号加在A点4，即可使报警器按需要发出报警声。 若要定性了解入射的线的强弱，则需先将单位时间内的脉冲数转换成电压信号，然后控制报警器。如图9.2所示，采用输出电压与单位时间内输转换工作，当其输出电压超过一定值后，则使报警电路发出报警声响。图中二极管泵电路实际上是一个RC积分电路，由两个二极D1、D2、定量电容Cl（C2及电阻R组成。工作开始前，Cl及C2上均无电荷储存，当输入幅度 图9.2 异常报警器电路图 为Vl的负脉冲时，将通过Dl向Cl充电。只要脉冲有足够的宽度（5R0Cl即可，R0为信号源内阻），电容Cl将被充电到电压Vl。当脉冲结束以后，下一个脉冲尚未到来以前，由于Cl上所建立的电压使D1处于反偏状态，D1将截止，D2则因正偏尚未开始导电。于是原来储存于Cl上的电荷将通过D2放出，而向C2充电。Cl的工作过程便是一充一放，好象唧筒在抽水一样，它向信号源吸取电荷，是充电的过程，它将电荷放出转移到C2上储存起来又是放电过程，这样一吸一放如同水泵工作一样，故名泵电路． C2每次充电后，它两端的电压即升高，若C2两端电压为V2，计数率为n，在电路满足下列条件时： 5R0C1T1/n (其中T为输入脉冲宽度，R0为信号源内阻) 即只要输入的脉冲幅度Vl较输出值大很多，且有足够的宽度时，则每次从Cl上转移到C2上的电量应为。因计数率为n，则单位时间内向C2的充电电荷为，这也就是充电电流的数值。平衡时，充电电流与放电电流应相等，即 式中：IR为流过电阻R的电流；R为W、Rl等的等效电阻。由此可以近似得到： 或近似有： ∝n 这说明二极管泵电路输出电压V2与计数率n保持线性关系。当V2大于一给定值(可由调节W确定之)后，可使多谐振荡器工作，并发出音响，显示发现了异常。泵电路是简单的模数转换器DAC，可用做计数率计电路，以指示单位时间内平均脉冲数，但其测量精度较差。 也可以将甄别器给出的脉冲信号经整形后直接驱动蜂鸣器，这时，报警声音的疏密则反映了脉冲的多少，即射线的强弱，也叫“监听”报警。 9.2 稳谱电路 稳谱电路常用于能谱测量仪器，用来补偿核辐射探测器输出脉冲幅度的变化。可以用能量已知的放射源或天然放射性能谱中存在的某一特征能量峰作为参考峰，例如可用137Cs 放射源作为参考源，它的能谱曲线具有左右对称的光电峰，其微分谱线如图9.3所示。将峰位两侧计数率选择出来进行比较，即可得知谱线的漂移情况。 图9.4是一种稳谱电路的原理图。它的选择电路由两个单道脉冲幅度分析器来担任，比较电路则用可逆计数器，控制电路是一个数模转换器，它将可逆计数器记录的变化量即差值计数转换为控制电压，该电压的高低与差值计数的大小和符号有关。将两个脉沖幅度分析器的阈压选在参考峰的两侧，称稳谱下道分析器和稳谱上道分析器，选定合适的阈压和道宽，使之在起始状态时两道的计数率相等。 若谱线发生变化，即峰位发生漂移，则上、下道计数率要发生变动，从图9.3中可见，峰位的漂移可由上、下道计数的关系来判断，并可根据它采取相应的措施使脉冲幅度稳定。稳谱装置的工作过程如下：由上、下道输出的脉冲送入可逆计数器，进行差值计数(上道作减法计数，下道作加法计数)，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。当峰位右移即输出脉冲幅度增大时，则n上n下可逆计数器输出的数减小，经转换后得到的电压值降低，使高压降低，闪烁计数器输出幅度变小。反之，当输出脉冲幅度变小时，n上n下，可逆计数器输出的数增大，经转换后的电压升高，使高压上升，闪烁计数器的输出信号幅度增大，这样便得到补偿。通过上述反馈过程，闪烁计数器输出脉沖幅度便得以保持稳定。 图9.4 一种稳谱电路原理框图 9.3 电源电路 9.3.1高压电源 X射线探测器的工作电压一般为nn·103V，需要特殊的高压电源。高压电源振荡变换电路自激式间歇振荡器高压变换电路 图9.是一个单管间歇振荡器。图中b、c、g都是绕在同一个磁心上的三个线圈；Lc为集电极线圈，也叫