学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

α能谱测氡装置中的关键技术研究

作　者: 耿波
导　师: 方方
学　校: 成都理工大学
专　业: 核技术及应用
关键词: 氡 α射线 电荷灵敏 放大器 数据采集
分类号: TL817
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 203次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


氡是天然放射性气体，对它的准确测量，在铀矿山和非铀矿山氡的辐射防护、氡法找矿和地震预报等地球科学领域和辐射防护领域有重要意义。氡及其子体的测量是涉及到核辐射探测技术、电子技术、计算机技术等多门学科的复杂问题。论文从测量氡及其子体放射出的α射线入手，瞄准国内外测氡装置关键技术发展趋势，结合氡及其子体α能谱测量特点，采用α能谱测氡的途径来完成这一工作。 文中详细介绍了α能谱测氡装置中的关键技术研究情况，包括电荷灵敏前置放大器、脉冲成型主放大器、脉冲峰值保持器和α射线能谱信息的数据处理技术等。论文详细分析了电荷灵敏放大器的电路模型，给出了适用于硅半导体探测器的电荷灵敏放大器的设计原则，研制出不同电路结构形式的电荷灵敏放大器并做了性能测试，比较了它们的优劣。总结出这类电荷灵敏放放大器的研制方法与调试经验，研制出脉冲成型放大电路并分析了C-R和R-C脉冲成型电路的特点。数据采集与处理系统采用以32位ARM7TDMI-S为核的片上系统级微控制器LPC2220构成嵌入式平台，配以容量为1M的FLASH存储器，具有硬件电路简单，实时性好，资源丰富等特点，不但可以满足α能谱测量，还可以作为一个通用谱仪的开发平台。在整体设计上采用大屏幕液晶图形点阵式显示器，以尽可能的少的按键来完成所有的操作，使人机交互性能得到了提高。 为了使论文有更多的实际参考价值，文中结合实际电路图阐述了模拟电路中的主要节点信号波形，同时在数据采集处理系统中详述了必要的程序与流程图。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章 前言  7-12
  1.1 选题依据及研究意义  7-8
  1.2 研究现状和发展方向  8-10
    1.2.1 研究现状  8-10
    1.2.2 谱仪系统的发展方向  10
  1.3 本论文主要研究工作和特点  10-12
    1.3.1 主要研究工作  10-11
    1.3.2 主要特点  11-12
第2章 测量装置总体方案设计  12-15
  2.1 α能谱测氡装置的关键技术  12
  2.2 α能谱测量装置总体方案设计  12-15
    2.2.1 测量方法的选择  12-13
    2.2.2 探测器的选择  13
    2.2.3 主要硬件电路  13-14
    2.2.4 应用软件组成与开发环境  14-15
第3章 探测器总成设计与实现  15-31
  3.1 探测器总成的机械结构  15-16
  3.2 电荷灵敏前置放大器的模型分析与设计原则  16-22
    3.2.1 基本原理  16-18
    3.2.2 误差特性  18
    3.2.3 频率特性  18-19
    3.2.3 输出稳定性  19-20
    3.2.4 噪声及飘移特性  20-21
    3.2.4 配合硅半导体探测器的电荷灵敏前置放大器的设计原则  21-22
  3.3 电荷灵敏前置放大器的实现与性能测试  22-31
    3.3.1 三种电荷灵敏放大器的原理与调试  22-25
    3.3.2 主要器件的选择  25-26
    3.3.3 噪声控制  26-27
    3.3.4 性能测试  27-28
    3.3.5 三种电荷灵敏前放的比较  28-31
第4章 脉冲信号调理与温湿度测量电路设计与实现  31-38
  4.1 主放大器  31-34
  4.2 峰值保持器  34-35
  4.3 温湿度测量电路  35-38
第5章 数据采集处理系统接口与实现  38-71
  5.1 LPC2220嵌入式微控制器  38-42
    5.1.1 概述  38-39
    5.1.2 结构  39-40
    5.1.3 存储器  40-42
  5.2 接口电路的设计与实现  42-66
    5.2.1 与系统运行相关的管脚的处理  42-43
    5.2.2 复位电路  43-44
    5.2.3 系统时钟电路与配置  44-45
    5.2.4 JTAG调试接口  45-46
    5.2.5 外部存储器接口  46-48
    5.2.6 模数转换与数据读取  48-50
    5.2.7 键盘接口  50-53
    5.2.8 温湿度测量接口  53-54
    5.2.9 液晶显示器接口  54-58
    5.2.10 实时时钟接口  58-62
    5.2.11 数据通讯接口  62-63
    5.2.12 微型打印机接口  63-66
  5.3 系统电源  66
  5.4 系统软件  66-71
第6章 结论与建议  71-72
致谢  72-73
参考文献  73-75
附录发表论文和科研情况说明  75

相似论文

  1. 基于WinCE平台的故障分析仪应用程序设计与开发,TP311.52
  2. 光探针测量系统中瞄准信号的检测与处理的研究,TH74
  3. 基于LAH032.905标准的汽车点火线圈终检系统研究,U472.9
  4. 基于MODBUS的发电厂数据采集系统的研究,TM621
  5. 多阶调制自适应数字预失真算法的研究与改进,TN722.75
  6. 基于FPGA的射频功放数字预失真器设计,TN722.75
  7. 数字锁相技术研究,TN911.8
  8. 基于信号完整性分析的高速数采卡设计,TP274.2
  9. 基于DSP的三维测头数据采集处理系统的研制,TP274.2
  10. 基于FPGA的电感传感器数据采集系统的研制,TP274.2
  11. 基于USB2.0的高速数据采集系统,TP274.2
  12. 基于FPGA的高速实时数据采集系统,TP274.2
  13. 节能与新能源汽车数据采集与高原适配技术探索研究,U469.7
  14. 基于DSP的水声信号采集系统研究,TP274.2
  15. 声学计算机键盘原理研究与实现,TP334.23
  16. 井下数据采集与传输方法研究,TE938
  17. 非接触电能传输系统电能发射源的研究,TM46
  18. 基于DSP的单频激光实时信号解调方法研究,TN911.3
  19. 基于LPC2368的16位蓄电池在线监测仪的设计与实现,TP216
  20. 基于BiCMOS宽动态可变增益放大器的设计,TN722
  21. 连续变量量子纠缠增强的实验改进,O431.2

中图分类: > 工业技术 > 原子能技术 > 粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表 > 辐射探测技术和仪器仪表 > 谱仪
© 2012 www.xueweilunwen.com