[发明专利]高仿真核辐射信号产生方法

说明书

技术领域

本发明涉及常用核辐射探测器(包括相应放大器)输出信号的模拟产生方法。

背景技术

核辐射探测仪器在生产过程中需要采用放射源对仪器进行调试。整个调试周期中必然会多次使用放射源，这给放射源的管理带来不便；更严重的是，调试过程中，特别是在强辐射环境下进行调试，放射源发射的射线会影响调试人员的身心健康。如果一个信号发生器能逼真地模拟探测器(包括相应放大器)在所测量环境下的输出信号，那么将该信号发生器的输出信号作为核仪器后端电路的输入信号对后端电路进行调试，可使调试人员在非辐射环境下对仪器进行任意调试，并能大大减少调试人员受照射的剂量、降低放射源的使用频率，提高生产效率与生产安全性。

常用的核辐射探测器输出信号可分为两类，一类是幅度与入射粒子能量无关的信号(如GM计数管输出信号)，另一类是幅度与入射粒子能量有关的信号(如正比计数管、闪烁体探测器等输出信号)。在没有重叠峰情况下，第一类信号的多个输出波形有高度的一致性，第二类信号的输出波形相似，但幅度大小有区别，即使在同一能量的同种粒子入射情况下，其幅度也有一定的分布。两种信号的相同点在于：(1)信号的入射时间是随机的，但服从一定的分布；(2)在辐射强度较高时，均会产生峰重叠现象；(3)不存在峰重叠现象时，两种信号均可由同一公式近似表示：

y(t)=A(e-λ2t-e-λ1t)---(1)]]>

式中，t≥0，即假设粒子入射时间为0；A为输出幅度比例，在第一类信号中为常数，在第二类信号中，其均值与粒子能量成正比；λ₁与λ₂分别是信号上升时间常数与衰减时间常数之倒数，通常有λ₁远大于λ₂

当有峰重叠时，显然在第二个峰未出现时，输出信号将按式(1)的规律继续演化，当第二个峰出现时，两类信号的输出表达式就会有所区别，设第二个峰相对于第一个峰产生的时间延迟为τ(该值是与辐射强度相关的一个随机变量)，则第一类信号的输出表达式为：