核电子学习题解答

1、第一章1.1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 v0(s) = i0(s)·r0(1/sc) = i01/(s+1/)·r0(1/sc0)/( r0+(1/sc0)=( i0/ c0)·1/(s+1/) (s+1/ r0 c0)当r0 c0<<时，r0 c0 1.5 1.6 env enc enn ene (fwhm)ne 不是1.7 1.8 1.9 1.10 由，得： 1.12 对a点： , 噪声均方值：对b点：，噪声均方值：第二章2.1 优点：vom稳定性高，能用高能量

2、分辨能谱系统cf起积分作用，当a很大时，2.2 （1）（2）rfcf=109×10-12=10-3(s) v(t)-q/cft10-32.4 输入电阻热噪声：ig噪声： 沟道热噪声：2.6 （2）acq=1/cf=1×1012 v/c ace=e/(cf)=44.4 mv/mev（3）a0=gmr6/(1-a3)=3000（4）tr0=2.2raca/(1+a0f0)=2.2ca(ci+cf)/gmcf=13.2 ns2.7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

3、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 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，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 a： t1共射极放大，t3,t4两级共集电极放大恒流源作负载，10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自举电

4、容，电压并联负反馈。3.5 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。， 故“极”“零”相消，即与相消，所以当=2时满足，即=r2c.3.6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 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 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。

5、3.10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 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

6、谱仪放大器并无原则差别，只是在指标上有所不同。3.14 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。第四章4.1 4.2非对称：，道宽 道中心对称：，道宽道中心4.3 t0=1/f, （1） （2）同理代入f=100mhz, m=7500，h=0.667mv/道，p=1500道/v4.74.10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。理想的脉冲幅度甄别器具有以下功

7、能：当一个输入脉冲的幅度超过一定的阈电平时，则输出一个数字脉冲，而与输入脉冲的幅度、上升时间、宽度等参数无关。若输入脉冲的幅度低于给定的阈电平则无输入脉冲。4.11集成电路脉冲幅度甄别器由电压比较器接成交流耦合施密特电路而构成。脉冲信号接到电压比较器的反向输入端，而同向端加上阈电平vt。比较器的输出信号经过电容反馈到同相端，为正反馈连接方式。平时，甄别器输出处于高电平，当输入信号的幅度超过与阈电平时，甄别器触发，输出电压跳变，从高电平到低电平，幅度为两者之差。4.12主要指标：1输入灵敏度2稳定性3涨落或阈模糊区4输出脉冲的幅度、宽度5甄别阈范围6速度（响应和恢复的快慢）4.13最直接的办法是

8、：延迟下甄别器的输出脉冲，再拉宽上甄别器的输出脉冲，从而使得作为反符合信号的vu可完全禁止下甄别器的vl输出。4.144.15单道主要指标:1动态范围2线性3八小时稳定性4温度系数5双脉冲分辨时间6最高计数率7输入脉冲要求8输出脉冲为正极性4.16单道脉冲幅度分析器每测一个能谱需逐点改变阈值，费时费力，误差大，但结构简单，价格便宜。可以选择感兴趣的幅度范围或选一定的能量范围信号作为校正信号，仍有广泛的应用。4.18 道宽：单位道数之间的电压幅度。变换系数：单位幅度可变换成的道数二者成倒数关系4.26 线性放电型，电路简单，道宽一致性好，便于生产，但变换时间较大，而且随着道数的增多，变换时间也会

9、增加。逐次比较型，变换速度快，易于生产，功耗低，价格低，但道宽一致性较差。4.28偏置或零道阈是指模数变换器的零道所对应的输入信号幅度。引入偏置一方面可以节省存储区，另一方面可以把感兴趣的幅度谱扩大到最大道数范围进行测量，从而提高分辨率。4.29积分非线性：微分非线性：第五章5.1 ， 5.3 5.4 1. 2.3.5.7t=50ns vo(t)=(i/c)·t=5(v)5.9 vo(t)=(i/c)·t 5.11 vmin(t)=1000/10=0.1(v) 第六章6.1 6.2 ，由于v，vo保持不变，n从105/s减小为102/s，c=0.02f×100=2

10、0f c1=0.2f6.3 （1）pha 图6.2.6 指定道址内容加1。（2）mcs 图6.2.13 按时间顺序测量各段时间间隔内的计数，依次把测量结果存入各个道的存储单元内，如同多个定标器在各段时间内进行计数测量。（3）list 幅度-时间，波形记录。6.5 6.10多参数谱获取方式需同时测量多个相关联事件中的多个参量的概率分布。获取方式主要有三种：事件记录方式，数字窗方式，联合存贮方式。6.11分布式处理系统的主要特点是子系统中的处理机分担了主计算机所必须进行的实时处理任务，这就使系统具有更高的工作效率。6.12特征：1）它是用于实现信息与数字之间的相互转换，而不是用于进行脉冲信号的放大

11、、成形等信号处理。2）它具有简单的指令系统。3）它具有“双面向特征”的接口作用。4）它带有一个具有广泛功能的数据传输通道-机箱总线。标准规定：规定了插件之间以及插件和计算机之间的信息传送方式，包括对机箱总线、机箱控制器、机箱总线对功能插件的要求都有详尽的规范。6.13 1964年美国nim委员会首次公布了nim插件的技术规范，这是一个相当成功的仪器模块化标准，它的最初目的是使功能插件阵列组装成核仪器系统的过程变得容易一些。在nim标准中，只规定了机械特征、电源电压、信号标准和一个42芯的后面板联接器。nim/gpib功能插件中原有nim插件的功能依然保留。nim/gpib功能插件的机械尺寸、电源、信号标准和42芯联接器都符合nim标准，只有与现在技术规范无抵触的一些特征才可以增加。6.14它保证了讲