X-γ劑量?jì)x
工作原理
FJ-347A X和γ劑量率儀的簡(jiǎn)圖示于圖1,它由電離室,MOSFET放大***,運算放大器,反饋網(wǎng)絡(luò ),指示電表和電源等組成。當X或γ射線(xiàn)作用于電離室時(shí),電離室產(chǎn)生電離電流,此電離流過(guò)高兆歐電阻R或電容C上產(chǎn)生端電壓。此電壓經(jīng)過(guò)MOSFET和運算放大器放大,在按10∶1或3∶1或全反饋至R和C的低端。運算放大器的輸出電壓由電表指示,電表讀數與X和γ射線(xiàn)產(chǎn)生的劑量率或劑量成正比。
2.1電離室
儀器的探測器是密封空氣電離室,實(shí)現能量轉換。電離室成圓柱形,由原子序數接近空氣的塑料壓鑄成。室壁厚度200J/M2,前端窗為3J/M2聚酯薄膜。室內噴涂石墨導電層。容積約300M3。電離室外有***保護筒與基座用螺紋結合。筒前端墊有300J/M2的塑料板。此保護筒為電離室提供保護;當測量高能X和γ射線(xiàn)起電子平衡壁作用。
空氣對X或γ射線(xiàn)的能量吸收的研究表明,在溫度+20℃,大氣壓101.3KP條件下,1M3干燥空氣,吸收10μGy/h的劑量率,所產(chǎn)生的正負離子全部收集后,可得到電流9.8×10-17A,此電離室容積是300M3,所以10μGy/h檔滿(mǎn)刻度指示的電流為2.94×10-14A由于溫度和元件誤差的關(guān)系,實(shí)際值與計算值略有差別。
2.2測量電路
測量電路由******高絕緣3CO2 MOSFET放大器和******F441運算放大器組成,這種電路的優(yōu)點(diǎn)是有高的輸入阻抗,短的時(shí)間響應和寬的動(dòng)態(tài)范圍。
3CO2 MOSFET實(shí)現由高阻抗輸入變換至低阻抗輸出。此管的工作點(diǎn)選擇在溫度系數變化小的區域,漏極電流約200μA且工作電流穩定,要求柵極絕緣電阻大于1016Ω。
運算放大器F441在低電壓,低電流條件下工作,由于F441的高放大倍數,經(jīng)反饋后,整個(gè)電路的時(shí)間常數很短,以致能實(shí)現***個(gè)高兆歐電阻跨三個(gè)輸入信號量***。
2.3電源
用兩只15F20-22.5V電池串聯(lián)作電離室的極化電壓,可以保證在測量范圍內,收集電流達到足夠飽和。實(shí)際上,此兩只電池幾乎不消耗電流。兩只6F22-9V電池串聯(lián),經(jīng)恒流、穩壓后供給測量電路±6V電源,消耗1.6mA,電表上有***紅色標記,低端校準電壓為+8.25V,量程開(kāi)關(guān)在“電池”檔時(shí),指示+6V的恒流管電壓降之和。如果電表指示低于紅色標記低端,應更換兩只9V電池。
2.4控制
此儀表的量程的開(kāi)關(guān)是特制的六位開(kāi)關(guān)。除“斷”檔外,電池始終是接通的,可以避免旋轉開(kāi)關(guān)時(shí),電路瞬時(shí)斷電而引起打表的不良現象?!半姵亍?檔是用來(lái)檢查9V電池狀態(tài)?!?000” 、“100” ,測量電路為全負反饋?!?0” 、“10” ,也指示輸出信號,滿(mǎn)量程為“30” 、“10” ,測量電路放大輸入電壓3倍或10倍。
儀器的功能開(kāi)關(guān)為高絕緣開(kāi)關(guān),接點(diǎn)控制方式為小距離。先接后斷,四個(gè)位置,實(shí)現“劑量” 、“零點(diǎn)” 、“×100” 、“×1”四種功能變換?!傲泓c(diǎn)”供快速調零或在γ場(chǎng)中調零用?!啊?00”把儀器基本量程擴展100倍,即降*低輸入高兆歐電阻100倍?!皠┝俊惫┒嘧兊妮椛鋱?chǎng)或要求了解劑量場(chǎng)所用。兩個(gè)高兆歐電阻和3600p電容,按要求由工廠(chǎng)配套安裝。