盖格管定标器的设计与实现
发布时间：2021-03-29 00:56
定标器是一种记录和分析辐射探测器输出信号的电子仪器,它一般与各种计数管或探头配套,构成完整的射线探测装置。由盖格管和定标器构成的盖格-米勒计数器是一种专门探测电离辐射（α粒子、β粒子、Y射线）的计数仪器。该计数仪器不但可以显示单位时间内探测到的粒子数,进而了解到该粒子的放射性强度；还可以记录不同工作电压下的脉冲数目,进而得出盖格管的工作特性曲线。本项目根据高能所紫外光子探测器的需求设计出了用户界面良好、可操作性强的定标器。该定标器可以提供探测器工作所需的高压,设置甄别器的上、下阈值与道宽,并将落入两个阈值内的脉冲进行定时计数,主要包括放大、甄别、计数、显示、与上位机通信等模块。本文在介绍了盖格管工作原理及特性的基础上,着重阐述了放大器、脉冲幅度甄别器、数码管显示模块、USB通信模块、编码开关电路以及高压采样电路的设计方法；并对控制器的资源分配以及系统软件设计进行了介绍；论文最后对定标器进行了调试、测试与分析,测试结果表明各项功能指标均满足用户需求。定标器的外形为标准的2U机箱,前面板设计有电源开关、计数清零按键、编码开关以及四组数码管,该数码管分别用以显示甄别器高低阈值、高压值以及计数...
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 定标器的研究背景
1.2 定标器的研究意义
1.3 论文结构
第二章 盖格管的结构及原理
2.1 盖格管的结构
2.2 盖格管的工作原理
2.2.1 气体探测器的工作模式
2.2.2 盖格管的工作原理
2.2.3 盖格管的工作特性
第三章 盖格管定标器的硬件设计
3.1 硬件设计需求
3.2 放大器
3.2.1 前置放大器的作用
3.2.2 前置放大器的分类
3.2.3 电流灵敏型前置放大器
3.3 脉冲幅度甄别器
3.3.1 脉冲甄别器的作用及要求
3.3.2 脉冲幅度甄别器的分类
3.3.3 单道脉冲幅度甄别器
3.4 主控制器及其外围电路
3.4.1 控制器概述
3.4.2 控制器的资源分配
3.4.3 USB通信模块
3.4.4 数码管显示模块
3.4.5 编码开关电路
3.4.6 高压采样电路
第四章 盖格定标器软件接口设计
4.1 软件设计需求
4.2 主控制器的软件设计实现
4.2.1 DA阈值输出
4.2.2 ADC反馈采样
4.2.3 编码开关控制
4.3 USB通信软件设计
4.3.1 FT245读操作和写操作
4.3.2 USB与上位机通信
4.4 数码管显示的软件设计
2C接口"> 4.4.1 12C接口
4.4.2 单片机与CH450通信
第五章 系统调试及结果展示
5.1 测试环境
5.2 测试结果及分析
第六章 总结与展望
6.1 项目及论文工作总结
6.2 提高与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]GaN基紫外探测器发展概况[J]. 刘万金,胡小燕,喻松林. 激光与红外. 2012(11)
[2]基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像[J]. 何伟基,司马博羽,程耀进,成伟,陈钱. 光学精密工程. 2012(08)
[3]基于CPLD的多定标器计数系统的设计[J]. 黄顺,赵修良,赵艳辉,刘峰. 核电子学与探测技术. 2009(02)
[4]基于C8051F020单片机的高性能多路定标器的研制[J]. 黄顺,赵修良,赵艳辉,谢菊英,俞红,张美琴. 核技术. 2008(05)
[5]基于CPLD的倒数计数器[J]. 胡盈盈,周宇. 宁波大学学报(理工版). 2007(03)
[6]基于FT245BM的快速USB接口设计[J]. 徐锋. 电子工程师. 2007(03)
[7]紫外探测器及其研究进展[J]. 郝瑞亭,刘焕林. 光电子技术. 2004(02)
[8]APD单光子探测技术[J]. 张鹏飞,周金运,廖常俊,刘颂豪. 光电子技术与信息. 2003(06)
[9]用MCS-51单片机替代自动定标器的定时和计数电路[J]. 赖发春,瞿燕,林发银,林旺添. 福建师范大学学报(自然科学版). 2003(01)
[10]基于FPGA的核物理实验定标器的设计与实现[J]. 雷环利,计丹,黄光明,叶苏孙. 单片机与嵌入式系统应用. 2002(12)
硕士论文
[1]四通道低噪声GEM探测器前端读出ASIC设计[D]. 吕继方.湖南大学 2009
本文编号：3106577
【文章来源】：华中师范大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 定标器的研究背景
1.2 定标器的研究意义
1.3 论文结构
第二章 盖格管的结构及原理
2.1 盖格管的结构
2.2 盖格管的工作原理
2.2.1 气体探测器的工作模式
2.2.2 盖格管的工作原理
2.2.3 盖格管的工作特性
第三章 盖格管定标器的硬件设计
3.1 硬件设计需求
3.2 放大器
3.2.1 前置放大器的作用
3.2.2 前置放大器的分类
3.2.3 电流灵敏型前置放大器
3.3 脉冲幅度甄别器
3.3.1 脉冲甄别器的作用及要求
3.3.2 脉冲幅度甄别器的分类
3.3.3 单道脉冲幅度甄别器
3.4 主控制器及其外围电路
3.4.1 控制器概述
3.4.2 控制器的资源分配
3.4.3 USB通信模块
3.4.4 数码管显示模块
3.4.5 编码开关电路
3.4.6 高压采样电路
第四章 盖格定标器软件接口设计
4.1 软件设计需求
4.2 主控制器的软件设计实现
4.2.1 DA阈值输出
4.2.2 ADC反馈采样
4.2.3 编码开关控制
4.3 USB通信软件设计
4.3.1 FT245读操作和写操作
4.3.2 USB与上位机通信
4.4 数码管显示的软件设计
2C接口"> 4.4.1 12C接口
4.4.2 单片机与CH450通信
第五章 系统调试及结果展示
5.1 测试环境
5.2 测试结果及分析
第六章 总结与展望
6.1 项目及论文工作总结
6.2 提高与展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]GaN基紫外探测器发展概况[J]. 刘万金,胡小燕,喻松林. 激光与红外. 2012(11)
[2]基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像[J]. 何伟基,司马博羽,程耀进,成伟,陈钱. 光学精密工程. 2012(08)
[3]基于CPLD的多定标器计数系统的设计[J]. 黄顺,赵修良,赵艳辉,刘峰. 核电子学与探测技术. 2009(02)
[4]基于C8051F020单片机的高性能多路定标器的研制[J]. 黄顺,赵修良,赵艳辉,谢菊英,俞红,张美琴. 核技术. 2008(05)
[5]基于CPLD的倒数计数器[J]. 胡盈盈,周宇. 宁波大学学报(理工版). 2007(03)
[6]基于FT245BM的快速USB接口设计[J]. 徐锋. 电子工程师. 2007(03)
[7]紫外探测器及其研究进展[J]. 郝瑞亭,刘焕林. 光电子技术. 2004(02)
[8]APD单光子探测技术[J]. 张鹏飞,周金运,廖常俊,刘颂豪. 光电子技术与信息. 2003(06)
[9]用MCS-51单片机替代自动定标器的定时和计数电路[J]. 赖发春,瞿燕,林发银,林旺添. 福建师范大学学报(自然科学版). 2003(01)
[10]基于FPGA的核物理实验定标器的设计与实现[J]. 雷环利,计丹,黄光明,叶苏孙. 单片机与嵌入式系统应用. 2002(12)
硕士论文
[1]四通道低噪声GEM探测器前端读出ASIC设计[D]. 吕继方.湖南大学 2009
本文编号：3106577
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3106577.html
