郭纪佑，范 琦，乔 双

(东北师范大学物理学院，吉林 长春 130024)

中子管是将离子源、加速系统、靶以及气压调节系统密封在一个陶瓷或玻璃管内，形成电真空器件.中子管与之匹配的储存器电源、离子源电源、加速高压电源及相应的控制与检测电路共同构成小型中子发生器.小型中子发生器是目前中子源最热门的技术之一，它具有易携带、单色性好、中子能量高、使用安全、维护方便等优点[1].但在实际应用中，发现许多SOC上(如STM32F407)集成的A/D转换器，其采集精度不能满足测量要求.主要是由于AD采集分辨率不足以及AD采集电路线性度不高造成.针对上述问题，为了优化算法保证系统稳定性、提高数据采集精度而采用了过采样算法技术，将12位的AD采集分辨率扩展到16位，并将采集结果利用最小二乘法拟合，减小非线性误差，保证AD采集的精度.提高了中子发生器的稳定性，进而稳定中子产额.

1 中子发生器

1.1 中子管的结构及原理

中子管结构如图1所示.其工作原理：离子源内电子在电场和磁场的共同作用下产生螺旋往复运动，与氘氚气体分子发生碰撞产生氘氚离子，这些离子的一部分由加速电极的高压所形成的电场引出并加速，在中子管的靶上高速碰撞后发生核反应产生中子[2].

图1 中子管结构

1.2 中子发生器控制台

中子发生器以STM32F407芯片为核心组成主控电路，通过串口电路与上位机通信，由AD输出调控储存器、离子源、高压源三路电源，并通过AD数据采集电路实……