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基于LabVIEW的脉冲辐射探测器灵敏度标定系统

2014-03-21胡孟春唐登攀张建华甫跃成陈钰钰

仪表技术与传感器 2014年4期
关键词:实验

刘 建,胡孟春,唐登攀,张建华,甫跃成,陈钰钰

(中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳 621900)

0 引言

脉冲辐射探测器是诊断脉冲辐射源内部发生的瞬态、剧烈反应过程的核心器件,其性能参数包括灵敏度、时间响应等直接决定测试数据的质量[1-2]。传统的灵敏度标定实验,测量数据由实验人员手工抄录,且只能记录到仪器显示某一时刻的瞬态数据,数据量少、人为和统计误差较大,从而造成灵敏度标定精度不高。文中利用LabVIEW软件开发平台,通过GPIB-USB卡控制Keithley 6517A静电计,搭建了一套脉冲辐射探测器灵敏度标定系统,提高了探测器灵敏度标定精度。

1 标定系统构成

脉冲辐射探测器通常工作在电流模式,其灵敏度定义为[1]:

式中:I(E)为探测器输出的电流值;φ(E)为探测器测点处的辐射注量率。

灵敏度标定系统如图1所示,单能辐射经准直屏蔽后入射到探测器,与探测器灵敏介质相互作用产生电信号或先产生光信号再经光电器件转换后输出电信号,随后电信号由同轴电缆传输至电流仪进行测量,最后通过PC端的“测量程序”完成对测量数据的自动采集、处理和存储。由于脉冲辐射探测器灵敏度很低,输出电流为pA~μA量级,因此要求高精度电流仪能够测量到pA级电流。6517A型静电计,电流测量范围达10-16~10-2A且具有低偏置电流(3 fA)、低噪声(0.75 fA p-p)[3],非常适合标定系统的测量要求。静电计通过GPIB-USB控制卡将GPIB接口转换成USB接口,以便直接与PC计算机进行通讯。控制卡采用NI公司生产的 GPIB-USB-HS,该卡在标准IEEE 488协议下数据传输速度为1.8 MB/s,采用高速IEEE 488协议(HS488)时速度可达7.7 MB/s[4],且具有扩展性好、稳定性高等优点,能很好地满足系统要求。……

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