核信息网络共享器设计与研制

　　核辐射探测实验室的运行不同于一般类型实验室,比如计算机、电子类实验室。核辐射探测实验室在运行时需要考虑核辐射对实验人员的辐照伤害,还需要考虑不同组之间辐射源造成的互相影响。所以在核辐射探测实验室的运行过程中,常常为放射源的剂量超标、探测器的高额购置费用而困扰。

　　为解决此类问题,许多实验室使用模拟信号来完成实验,或者采取很少的实验台套数,由实验人员轮流实验的方法完成实验,给实验的安排带来了很多问题,实验的效果也不令人满意。而核信息网络共享器的研制成功,使得整个实验室只需要配备一套核辐射探测设备,让其产生的信号通过核信息网络共享器,一分十六传到实验室的各个实验小组,这样各个实验组在不必配备核辐射探测设备和放射源的情况下就可以得到实验所需要的信号,并且各个组得到的信号是一致的,是真实的核辐射信号,这样做出的实验结果有可比性,试验数据对于实验人员有说服力。这种运行方式减少了β、γ、n、x探头的投资,也减少了放射源(β、γ、n、x)的数量,从而减少了辐射剂量;消除了各个放射源相互附加辐射而导致对测量结果的影响,使得核辐射探测实验更加科学、严谨。

　　本文设计了一套一分十六的核信息网络共享器,给出了驱动电路,解决了核信息的长线保真传输问题。从实验样机两年的运行结果来看,该系统具有可靠的稳定性和实用性。

　　1　系统研制目标

　　在设计实验室运行方式时,要求在一个实验室内用一套探测设备得到核信息,然后将核信息输出到16个测量组使用;不仅要求各测量组的核信息谱峰位(多道的道值)一致,而且各测量组信号要独立接收、互不干扰;还要求核信息传输距离达到100米或更远;测量时可以更换测量各种核信息的探头,从而非常方便的传送β、γ、n、x信号;外型上要求其作为FH0001型国际通用核信息电源支架的插件;对正负极性脉冲都能进行保真传送;需要保证传送脉冲幅度动态范围为0~5000mV;各路输出阻抗要求达到50~100Ω;输出脉冲幅度可以调节,以适应电缆的不同长度。

　　2　保真传输分析与设计

　　2·1　长距离传输中反射波现象

　　核信息长距离传送方式,在总量强度测量仪、单道γ谱仪应用中都已使用过,传送600米测井仪已经在生产中用了多年。脉冲传送后,对总量测量来说,在宽度、幅度都有很大变化的情况下,它对结果的影响可以忽略,对单道γ能谱仪来说,其微分道较宽,并且各道的甄别阈能控制杂波而保证测量精度,而多道测量对脉冲的幅度及波形要求极为严格,即要求到达各个测量小组的脉冲幅度分布要保持一致,确保核信息脉冲没有干扰杂波,使得能谱真实代表被测量元素的相关信息。