【文章內(nèi)容簡介】 于伽馬射線能量的比較器組成。 ? 隨著溫度的上升，晶體增益下降，光電倍增管的特性也將發(fā)生變化。而比較器參考電壓是固定的，這樣由于溫度變化而引起的脈沖幅度變化將等效于伽馬射線能量發(fā)生了移動。這時伽馬射線將會進(jìn)入錯誤的窗口，從而導(dǎo)致探測的失敗，針對這種情況，儀器電路設(shè)置了兩個內(nèi)部相關(guān)的溫度穩(wěn)定控制系統(tǒng)。 ? 第一種穩(wěn)定系統(tǒng)采用將 Ci的小放射源 241Am緊貼晶體尾端放置，保持其放射的 60Kev伽馬射線為固定電壓幅度， Am回路可以更正溫度升高時出現(xiàn)的探測器綜合增益上大的變化，它通過調(diào)節(jié)光電倍增管的高壓來控制伽馬能譜的移動。 ? 第二種穩(wěn)定系統(tǒng)是利用來自地層中鉀峰 (1460Kev)和釷峰(2615Kev)的自然伽馬射線來微調(diào)窗口門檻電壓。儀器分別在 241Am峰(60Kev)、 K峰 (1460Kev)、和釷峰 ? (2615Kev)的兩側(cè)設(shè)置了穩(wěn)譜窗口。 穩(wěn)譜窗口的設(shè)置如下： Am241 峰下窗口 (APLW)： 40 Kev ～ 60 Kev Am241 峰上窗口 (APUW)： 60 Kev ～ 80 Kev K峰下窗口 (KPLW)： 1365 Kev ～ 1460 Kev K峰上窗口 (KPUW)： 1460 Kev ～ 1590 Kev Th峰下窗口 (TPLW)： 2515 Kev ～ 2610 Kev Th峰上窗口 (TPUW)： 2610 Kev ～ 2740 Kev 在 530伽馬能譜儀器中，鉀峰穩(wěn)譜窗口未被使用。 自然伽馬能譜儀器的組成及各部分的作用 ? 自然伽馬儀器由能譜探頭和電路兩部分組成 ， 如下頁框圖所示 。 ? 能譜探頭的功能是將從地層中入射的自然伽馬射線轉(zhuǎn)換成與其強(qiáng)度和能量成正比的電信號 。 自然伽馬能譜探頭由伽馬射線探測器 （ 碘化鈉晶體和光電倍增管耦合組成 ） 。 ? 自然伽馬能譜電路由兩部分組成：在探頭中有高壓電源模塊和前置放大器；在 NEC中有 GPD01A板 、 GPD01B板 、 A2板的 U U9及 A1板的部分電路 。 ? 儀器的探測器由碘化鈉晶體與光電倍增管耦合組成 。 一旦伽馬射線進(jìn)入晶體 ， 就可能發(fā)生幾種相互作用 ， 從而放射短促光線 ， 由光電倍增管將其捕捉 ， 轉(zhuǎn)換成 250ns的電脈沖 。 這個電脈沖的幅度與入射到晶體的伽馬射線能量成正比 。 ? 高壓電源模塊是為光電倍增管提供高壓用的一個部件 ， 其中包括一塊方波震蕩電路板 ， 一個高壓倍增鼓 ， 一塊高壓輸出幅度控制調(diào)整電路板 。 ? 前置放大器將光電倍增管輸出的電脈沖進(jìn)行幅度和功率放大 ， 然后作為探頭信號輸出 。 ? GPD01A板由控制信號產(chǎn)生器和幅度分析器 （ I） 兩部分組成 。 ? GPD01B板由 、 （ I） 、 放大器 （ II） 組成 。 自然伽馬能譜儀器電路分析 如下圖所示探頭部分： ? 探頭由 Am源、 NaI晶體、光電倍增管組成。 ? 探頭電路由 NSS001前置放大器、 NSS00 NSS003振蕩器和 NSS004四部分組成。 NSS001前置放大器由 U U2兩級放大器組成。 NSS002是由二極管 CR1 CR10及 C1 C10組成的倍壓整流器，其作用是將振蕩器輸出的低壓方波轉(zhuǎn)變成高壓直流信號。 NSS003振蕩器是由 Q Q2等組成。 電路分析如下： 當(dāng)未接入直流電源時，線圈 L L4上均無電壓。接通直流電源時， L L4上均產(chǎn)生一個上正下負(fù)的電壓，通過正反饋過程，有使 Q Q2均飽和導(dǎo)通的趨勢。但由于 Q Q2不可能完全對稱，其中必有一個導(dǎo)通的快一些。我們不妨假設(shè) Q3導(dǎo)通的快一些，則會有如下正反饋過程： VL4 ↑ — → Vb3↑ — →Vc3↓ — →VL4↑↑ — →Q3 飽和 — →Vb2↓ — →Vc2↑ —→VL3↓ — →Q2 截止 Q3飽和后 L4上的電壓為 E+12，此時 L4上的電流從零開始線性增長。當(dāng) L4上的電流接近 Q3的最大飽和電流時， L4上電流就增長的緩慢起來，這樣就會引起另一個正反饋過程，使得 Q3截止， Q2飽和，即： IL4增長變慢 — → VL4↓ — →Vb3↓ — →Vc3↑ — →Vb3↓↓ — →Q3 截止 IL4增長變慢 — → VL4↓ — →Vb2↑ — →Vc2↓ — →VL3↑ — →Vb2↑↑ — →Q1飽和 然后 Q Q3交替地飽和和截止。當(dāng) Q3飽和時， L8上產(chǎn)生一上正下負(fù)其大小正比于（ E+12）的電壓；當(dāng) Q2飽和時， L8上產(chǎn)生一下正上負(fù)其大小正比于（ E+12）的電壓。因此當(dāng) Q Q3交替地飽和和截止時，在 L8上就得到了幅度正比于（ E+12）的方波。 NSS004是一個負(fù)反饋的控制電路。運算放大器 U1的 3為同相輸入端， 2為反相輸入端。有三個信號加到 U1同相輸入端 3：第一個信號是+12V電壓經(jīng)電阻 R3到 U1的同相輸入端 3；第二個信號是光電倍增管上的負(fù)高壓經(jīng) R7到 U1的同相輸入端 3；第三個信號是線路一 A1板的指令控制信號 HVC經(jīng) R4到到 U1的同相輸入端 3。這三個信號控制晶體管 Q1的射極輸出電壓的大小，從而調(diào)整高壓，以保持光電倍增管的放大倍數(shù)不變。由 NSS00 NSS00 NSS004組成的高壓電源電路是一個負(fù)反饋控制系統(tǒng)，故 V3=V2，由于 V2=0，所以 V3=0。這樣，就可以導(dǎo)出光電倍增管上負(fù)高壓 HV與高壓控制信號 HVC的關(guān)系式。 根據(jù)彌爾曼定理有： HV/60000+HVC/681+((+))*12/((*(+))+)=0 解得： HV=1340+88HVC 通常線路 1的 A1板給出的 HVC在 4V6V之間調(diào)整高壓。 能譜核脈沖成形放大電路板 GDP01B： 此電路板由四部分構(gòu)成：即由放大器 （ I） 、 放大器（ II） 、 。 U U2構(gòu)成放大器 （ I） ， U U4構(gòu)成放大器 （ Ⅱ ） 。 U Q1構(gòu)成 ， 產(chǎn)生 作為比較器的門坎電平 ， 用來控制脈沖幅度分析器 （ I） 。 U U Q2構(gòu)成 （ C22上的電壓 ） 產(chǎn)生電路 ， U6為加法器 ， 這個參考電壓是可控制的 ， 控制量是 SPECTRUM CONTROL（ 這個信號是由車間刻度的搜譜來確定 ） 。 SPECTRUM CONTROL信號一起產(chǎn)生 ， 為脈沖幅度分析器 （ Ⅱ ） 提供參考電壓 ， 其輸入輸出關(guān)系為： VC22 =(10/12)* + (10/89)* SPECTRUM CONTROL = + SPECTRUM CONTROL/9 能譜信號鑒別控制電路板 GDP01A： 這部分電路由控制信號產(chǎn)生器和幅度分析器 （ I） 兩部分構(gòu)成 。 U U U3三組比較器組成幅度分析器 （ I）