型傳感器論文核輻射傳感器及其應(yīng)用(存儲版)
【正文】 度。分辨率與傳感器的穩(wěn)定性有負(fù)相相關(guān)性。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。在選擇傳感器時，當(dāng)傳感器的種類確定以后首先要看其量程是否滿足要求。這樣就可以在滿足同一測量目的的諸多傳感器中選擇比較便宜和簡單的傳感器。一般 α 粒子具有（ 40100）MeV 的能量，平均壽命為幾微秒到 1010 年。 γ射線： 原子核從不穩(wěn)定的高能激發(fā)態(tài)躍遷到穩(wěn)定的基態(tài)或較穩(wěn)定的低能態(tài)，并且不改變其組成過程稱為γ衰變。 核輻射強度隨時間按指數(shù)規(guī)律而減少，可表示為： I = I0e?λt I0 為初始的放射性強度； I 為經(jīng)過時間 t 后的放性強度。其作用是將核輻射信號轉(zhuǎn)換為電信號，從而探測出射線的強弱和變化。閃爍計數(shù)器先 將輻射能變?yōu)楣饽?，然后再將光能變?yōu)殡娔芏M行探測，它由閃爍體和光電倍增管組成。 正比計數(shù)器：正比計數(shù)器是以一種充氣型輻射探測器，工作在氣體電離放電伏安特性曲線的正比區(qū)，為獲得良好能量分辨率，大多數(shù)采用圓筒形或鼓形，有均勻 的電場分布，可使射線入射窗做得很大。 2）散射式厚度計 散射式厚度儀是指利用核輻射被物體后向散射的效應(yīng)制成的監(jiān)測儀器。 熒光式材料成分分析儀具有分析速度快、精度高、靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、成本低、易于操作等優(yōu)點，已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。合理的布置可以使得探頭結(jié)構(gòu)簡單，尺寸較小，使用方便。 核子秤的原理圖如上圖 圖所示。射線源一般為 X射線或γ射線，射線透過被測物體后被探測器接收，檢測信號通過電路處理后送 計算機顯示存儲。若防護工作注意不夠，則輻射的危害還可能污染周圍環(huán)境，因此需要很好地解決射線防護問題。當(dāng)液面變化時，液體對射線的吸收也改變，從而就可以用探測器的輸出信號大小來表達液位的高低。如果把人體分成一系列薄片，單獨對每一切片進行觀察，就能消除臨近各層的影響，沒有重疊混淆，容易辨別細(xì)微的異常結(jié)構(gòu)。它的主要特點是理想的非接觸式在線連續(xù)稱重計量控制設(shè)備，測控精度高，長期穩(wěn)定性好，克服了其他稱重設(shè)備因機械變異 (皮帶跑偏、磨損、張力變化、物料沖擊 )等因素引起的測量誤差。要根據(jù)具體的場合，合理地選用。 3） X熒光材料成分分析儀 射到物質(zhì)上的核輻射所產(chǎn)生的次級輻射稱為次級熒光射線，熒光射線的能譜和強度與物質(zhì)的成分、厚度及密度有關(guān)。 對于一定的放射源和一定的材料就有一定的μ和ρ，則測出 J 和 J0即可計算確定該材料的厚度 t。其特點是輸出信號小、分辨率高。常用玻璃做外殼，而陰極用金屬或石墨涂覆于玻璃表面內(nèi)部或在外殼內(nèi)用金屬筒做陰極。 比值μ /ρ稱為質(zhì)量吸收系數(shù)，常用μ ρ 表示，質(zhì)量吸收系數(shù)μ ρ 幾乎與吸收體的化學(xué)成分無關(guān)，設(shè)質(zhì)量厚度 x=hρ ,此時有： I = I0e?μρx 射線穿透能力： α射線 β射線 γ射線 利用放射線進行測量時，必須有輻射源放出α、β、γ射線。與β射線相比，其吸收系數(shù)小，它透過物質(zhì)的能力最大，在氣體中的射程為幾百米，并且能穿透幾十厘米的固體物質(zhì)，其電離作用最小。由于β粒子的質(zhì)量比α粒子小很多，因此更 容易被散射。這種 α 粒子流通常稱作 α 射線。傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，在超過使用期后，在使用前應(yīng)重新進行標(biāo)定，以確定傳感器的性能是否發(fā)生變化； 6） 精度：精度是傳感器的一個重要的性能指標(biāo)，它是關(guān)系到整個測量系統(tǒng)測量精度的一個重要環(huán)節(jié)。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。傳感器的來源，國產(chǎn)還是進口，價格能否承受，還是自行研制； 2）靈敏度的選擇：通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的 靈敏度越高越好。通常傳感器在滿量程范圍內(nèi)各點的分辨率并不相 4 同，因此常用滿量程中能使輸出量產(chǎn)生階躍變化的輸入量中的最大變化值作為衡量分辨率的指標(biāo)。例如，某位移傳感器，在位移變化 1mm時，輸出電壓變化為 200mV，則其靈敏度應(yīng)表示為 200mV/mm。在實際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一條擬合直線近似地代表實際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是這個近似程度的一個性能指標(biāo)。 漂移：傳感器 的漂移是指在輸入量不變的情況下，傳感器輸出量隨著時間變化，此現(xiàn)象稱為漂移。定義為在全量程范圍內(nèi)實際特性曲線與擬合直線之間的最大偏差值與滿量程輸出值之比。 現(xiàn)代傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路 3 部分組成，感受和響應(yīng)規(guī)定的被測量，并按一定規(guī)律完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。同時介紹核輻射傳感器的一些應(yīng)用，有助于初學(xué)者了解和認(rèn)識核輻射傳感技術(shù)及其應(yīng)用。 ：
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