[发明专利]基于脉冲型中子探测器信号特性的核信号发生器

说明书

本发明属于反应堆核测量领域，具体涉及一种基于脉冲型中子探测器信号特性的核信号发生器包括设置和显示模块、随机脉冲序列生成模块及整形输出模块，可以输出1cps到10⁶cps范围内计数率按任意指数周期变化的核脉冲信号。本发明的目的是以脉冲型中子探测器信号特性为基础，设计具有脉冲幅度微弱随机、脉冲产生时间随机且计数率按指数规律变化的信号源，在实验室实现脉冲型核测量仪表对探测器随机信号的计数特性和周期测量响应情况的研究和改进。

技术领域

本发明属于反应堆核测量领域，具体涉及一种基于脉冲型中子探测器信号特性的核信号发生器。

背景技术

脉冲型中子探测器输出信号为上升迅速、下降较缓的微弱电流脉冲，包含电子电流脉冲和离子电流脉冲两部分，幅度在微安量级，并存在高斯涨落，脉冲时间间隔近似服从指数分布。脉冲型核测量仪表主要在低中子注量率阶段通过监测脉冲型中子探测器输出信号的计数率和计数率变化率来反映反应堆的状态。

传统的信号发生器一般产生方波、正弦波或三角波等波形的周期信号，主要用于标定被测仪表参数，例如放大倍数、通频带、噪声、测量范围等参数。对于脉冲型核测量仪表，目前并没有合适的仿核探测器信号特性的信号源，用于在实验室研究仪表对随机信号的计数特性和周期测量的响应情况，通常根据实验室测得的电路参数以及积累的堆上试验经验，对仪表适用性进行初步判断，最终需要通过实际堆上试验来验证和修改。

发明内容

本发明的目的是，现有技术不足，提供一种基于脉冲型中子探测器信号特性的核信号发生器，设计具有脉冲幅度微弱随机、脉冲产生时间随机且计数率按指数规律变化的信号源，能在实验室实现脉冲型核测量仪表对探测器随机信号的计数特性和周期测量响应情况的研究和改进。

本发明的技术方案是：

一种基于脉冲型中子探测器信号特性的核信号发生器，包括设置和显示模块、随机脉冲序列生成模块及整形输出模块；其中设置和显示模块与随机脉冲序列生成模块之间信号双向传导；

所述随机脉冲序列生成模块包括输出计数率控制模块、随机数发生器、信号幅度控制器、纳秒高级精度定时器及窄脉冲发生器，其中输出计数率控制模块中信号单向传输至随机数发生器，随机数发生器中信号单向分别传输至信号幅度控制器和纳秒高级精度定时器，信号幅度控制器和纳秒高级精度定时器分别单向传输信号至窄脉冲发生器，窄脉冲发生器将信号分别单向传输给电子脉冲成型和衰减模块和离子脉冲成型及衰减模块；

所述整形输出模块包括电子脉冲成型和衰减模块、合并输出模块、离子脉冲成型及衰减模块及两个电压-电流转换模块，其中电子脉冲成型和衰减模块将信号单向传输至一个电压-电流转换模块，离子脉冲成型及衰减模块将信号单向传输至另一个电压-电流转换模块，两组信号汇合后共同单向进入合并输出模块。

所述的基于脉冲型中子探测器信号特性的核信号发生器各项参数为：

计数率输出范围：1cps～10⁶cps；

周期输出范围：2s～999s，-999s～-2s；

输出电流脉冲信号幅度：0～-10μA；

输出电流脉冲时间特性：上升时间约为10ns，下降时间约为400ns；

输出电流脉冲间隔时间定时精度：1ns；

输出阻抗：50Ω或75Ω。

输出范围至少涵盖6个数量级，且变化的信号可以连续地在这个范围内变化。

信号的变化规律是程控的，可以按照预先配置的规律让信号源输出的信号变化。

信号是基于脉冲型中子探测器信号特性的，符合核信号的时间和幅度统计特性。

本发明的有益效果是：