專利名稱：一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種信號處理電路，尤其涉及大氣顆粒物在線自動監(jiān)測領(lǐng)域中的一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路。
背景技術(shù)：
大氣顆粒物在線自動監(jiān)測儀主要有大氣顆粒物切割器、動態(tài)加熱系統(tǒng)(DHS)、主機(jī)、采樣泵組成。其中探測器處理電路位于主機(jī)中，是整個測量系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，探測器的應(yīng)用設(shè)計同樣至關(guān)重要。用于輻射強(qiáng)度探測的探測器有氣體探測器、閃爍探測器和半導(dǎo)體探測器，其中用蓋革和彌勒名字命名的氣體探測器，蓋革一彌勒計數(shù)器簡稱G-M計數(shù)器。使用蓋革-彌勒計數(shù)器時，工作電壓要選取在坪上并且要死時間補(bǔ)償，若同時有兩個或兩個以上粒子射來且時間間隔小于200us的話，G-M計數(shù)器就無法區(qū)分。閃爍計數(shù)器負(fù)載電阻上產(chǎn)生脈沖，其幅度一般為零點幾伏到幾伏，較蓋革-彌勒計數(shù)管的輸出脈沖的幅度為小。閃爍計數(shù)器的輸出脈沖與入射粒子的能量成正比，它探測Y射線的效率在20% 30%以上，比蓋革-彌勒計數(shù)管和離子室高很多；它探測α、β射線的效率接近100%。由于閃爍體中一次閃爍的持續(xù)時間很短，所以最大計數(shù)率一般為IO6 IO8數(shù)量級。若輸出采用電流法，則記錄的輻射強(qiáng)度不受限制。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種設(shè)計精度高、穩(wěn)定性好的用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路。本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，包括依次串聯(lián)的光電倍增管、前置放大電路、甄別電路、觸發(fā)器電路和微處理器；所述的光電倍增管的陽極連接前置 放大電路，光電倍增管的陰極接地，光電倍增管的DY倍增極連接高壓模塊；所述的高壓模塊串聯(lián)若干電阻。光電倍增管的陽極輸出很小的電流信號，且混雜有暗電流、宇宙線等干擾信號。因此，電路通過逐級放大，同時通過甄別電路來對有用信號進(jìn)行區(qū)分，從而得到一串合適的脈沖信號。當(dāng)探測器微弱的電流信號輸入到前置放大電路的輸入端時，前置電路通過采樣電阻進(jìn)行數(shù)量級的放大，該輸出信號為雜亂的脈沖信號，其經(jīng)過甄別電路中的比較器進(jìn)行甄別。比較器是一個具有遲滯回環(huán)傳輸特性的比較器。由于正反饋作用，這種比較器的門限電壓是隨輸出電壓V1的變化而變化。在實際電路中為了滿足負(fù)載的需要，通常在集成運放的輸出端加穩(wěn)壓管限幅電路，從而獲得合適的Vtlh和、”根據(jù)遲滯比較器及電壓傳輸特性，Vp= [R4^V0/ (R4+R5) ] + [R4^Vi/ (R4+R5)]，電路翻轉(zhuǎn)時Vn ^ Vp=O
-4 Vi=Vth=-R4^V0ZR57V1輸出的幅度為3.6V正向TTL信號，若直接用微處理器的I/O直接采
集計數(shù)，則計數(shù)值會逐漸衰減同樣也無法測量，因此關(guān)鍵在于設(shè)置好匹配電路的阻抗參數(shù)，本實用新型選擇的匹配電阻為1ΚΩ。微處理器通過I/O對處理過的信號進(jìn)行采集計數(shù)。[0006]作為本實用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的前置放大電路的采樣電阻阻值為1ΜΩ ;所述的觸發(fā)器電路的脈沖幅值范圍為O 5V。本實用新型采用的有益效果是:本實用新型提供一種設(shè)計精度高、穩(wěn)定性好的用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，可進(jìn)一步提高大氣顆粒物檢測精度。

圖1為本實用新型示意圖。圖2為本實用新型電路圖。圖中所示:1 光電倍增管，2 前置放大電路，3 甄別電路，4 觸發(fā)器電路，5微處理器，6高壓模塊，7運算放大器AD620，8比較器LM331，9 RS觸發(fā)器MC14106。
具體實施方式
下面結(jié)合圖1和圖2,對本實用新型做進(jìn)一步的說明。一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，包括依次串聯(lián)的光電倍增管1、前置放大電路2、甄別電路3、觸發(fā)器電路4和微處理器5 ;所述的光電倍增管I的陽極連接前置放大電路2，陰極接地，DY倍增極連接高壓模塊6 ;所述的高壓模塊6串聯(lián)若干電阻；所述的前置放大電路2采樣電阻阻值為1ΜΩ ;所述的觸發(fā)器電路的脈沖幅值范圍為O 5V。光電倍增管輸出信號PMT接入AD620運算放大器7反相輸入端U1,在反相輸入端和輸出端跨接精度為1%。的IM Ω電阻和15Pf電容，C2和R2分別取IO5Pf和100 Ω并聯(lián)，一端接到U1的正相輸入端，另一端接地，輸出電壓Vtl經(jīng)過R3接到LM331比較器8的反相輸入端，在其正向端接參考電 壓，取比較器誤差容限為DAC最小位模擬輸出的一半，那么，其比較結(jié)果如下:若IucJ >0.039 V，等效于輸出高電平，否則等效于輸出低電平，比較輸出V1S
3.3V脈沖信號，經(jīng)MC14106RS觸發(fā)器9的匹配電阻接入其S端進(jìn)而反向輸出O 5V的脈沖到微處理器的I/o 口進(jìn)行計數(shù)。
權(quán)利要求1.一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，其特征在于包括依次串聯(lián)的光電倍增管(I)、前置放大電路(2)、甄別電路(3)、觸發(fā)器電路(4)和微處理器(5);所述的光電倍增管(I)的陽極連接前置放大電路(2)，所述的光電倍增管的陰極接地，所述的光電倍增管的DY倍增極連接高壓模塊(6);所述的高壓模塊串聯(lián)若干電阻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，其特征在于所述的前置放大電路(2)的采樣電阻阻值為1ΜΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，其特征在于所述的觸發(fā)·器電路(4)的脈沖幅值范圍為O 5V。
專利摘要本實用新型公開了大氣顆粒物在線自動監(jiān)測領(lǐng)域中的一種用于閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，包括依次串聯(lián)的光電倍增管(1)、前置放大電路(2)、甄別電路(3)、觸發(fā)器電路(4)和微處理器(5)；所述的光電倍增管(1)連接高壓模塊(6)；本實用新型的閃爍體探測器的高精度光電倍增管信號處理電路，可進(jìn)一步提高大氣顆粒物檢測精度。
文檔編號G01T1/208GK203149128SQ20132017410
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者張帥, 魯愛昕, 化利東, 潘煥雙, 胡中原, 施奇兵, 徐合林, 陸明霞 申請人:安徽省安光環(huán)境光學(xué)工程技術(shù)研究中心有限公司