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面向更轻质量暗物质轴子探测应用的微波谐振腔仿真设计及其参数优化
1
作者 钟治江 郑昊 +2 位作者 高利 蒋青权 韦联福 《天文学报》 北大核心 2025年第3期1-12,共12页
暗物质探测一直是现代天文学和物理学中的重大科学目标.其中,量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)中的轴子被认为是暗物质的自然候选者.目前,最为受广泛关注的是微电子伏特级质量的轴子电磁响应探测,但已运行的多台探测装置所得... 暗物质探测一直是现代天文学和物理学中的重大科学目标.其中,量子色动力学(Quantum Chromodynamics,QCD)中的轴子被认为是暗物质的自然候选者.目前,最为受广泛关注的是微电子伏特级质量的轴子电磁响应探测,但已运行的多台探测装置所得到的都是零实验结果.因此,探测更低质量的轴子势在必行.面向质量为亚电子伏特的更轻轴子电磁响应探测的需求,探讨了数百MHz频段内可调谐微波腔的设计,并对其最佳谐振模式、形状因子及频率扫描速率等参数进行了优化.数值仿真结果表明,相比于同频段标准空腔,所提出的八杆腔结构扫描速率提高了近百倍,而轴子探测灵敏度仅下降约3倍.尽管结果是数值仿真得到的,尚需实验验证,但对未来亚微电子伏特质量量级的更轻质量QCD轴子电磁响应探测实验装置的建造,仍具有一定的前瞻性参考意义. 展开更多
关键词 仪器 探测器 方法 数值 宇宙学 暗物质
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智能激光3D投影空间目标辐射照度校准技术
2
作者 焦彦柱 陈琳 梁志勇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第6期243-247,共5页
由于激光3D投影系统的光路复杂,且受空间目标的形状和大小的影响,导致在特定空间内难以取得理想的投影效果,使得投影目标与实际投影点之间存在较大的偏差,因此,提出一种辐射照度校准方法。分别利用矩形、圆形两种不同形状的辐射面和敏... 由于激光3D投影系统的光路复杂,且受空间目标的形状和大小的影响,导致在特定空间内难以取得理想的投影效果,使得投影目标与实际投影点之间存在较大的偏差,因此,提出一种辐射照度校准方法。分别利用矩形、圆形两种不同形状的辐射面和敏感面搭建辐射照度测量仪,得到4种不同辐射照度测量结果;利用斯忒藩-玻尔兹曼全辐射定律,对测量结果校准,进而完成对智能激光3D投影空间目标辐射照度的校准。实验结果表明,所提方法辐射照度校准结果与实际结果基本一致,且辐射照度校准误差保持在6 W·m^(2)以内。 展开更多
关键词 智能激光3D投影 辐射照度校准 面源黑体辐射面 探测器敏感面 辐射照度测量仪
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暗物质空间探测器BGO量能器的读出设计 被引量:12
3
作者 郭建华 蔡明生 +1 位作者 胡一鸣 常进 《天文学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期72-79,共8页
暗物质空间探测器是中国科学院紫金山天文台暗物质空间天文实验室提出的,其目的是为了探测暗物质粒子湮灭可能产生的高能电子和伽玛粒子.整个探测器主要由BGO(Bismuth germanate,锗酸铋)高能图像量能器和闪烁体径迹探测器构成.探测器的... 暗物质空间探测器是中国科学院紫金山天文台暗物质空间天文实验室提出的,其目的是为了探测暗物质粒子湮灭可能产生的高能电子和伽玛粒子.整个探测器主要由BGO(Bismuth germanate,锗酸铋)高能图像量能器和闪烁体径迹探测器构成.探测器的能量探测范围将覆盖10 GeV到10 TeV的高能电子和伽玛粒子,其中高能粒子的能量主要沉积在BGO量能器中.为了验证探测器方案,紫金山天文台暗物质空间天文实验室设计了暗物质空间探测器BGO量能器的读出系统原型,并对其进行了初步的测试. 展开更多
关键词 仪器 探测器 暗物质 宇宙线
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光电二极管阵列检测器在分析仪器中的应用 被引量:20
4
作者 罗强 刘文涵 张清义 《浙江工业大学学报》 CAS 2001年第4期374-377,390,共5页
介绍了光电二极管阵列 (PDAD)作为检测器在原子发射光谱仪 ,原子吸收光谱仪 ,高压液相色谱仪等分析仪器中应用及其工作原理。
关键词 光电二级管阵列检测器 光电检测 分析仪器 原子发射光谱仪
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一种基于PIC16C63的高精度智能液位传感器 被引量:4
5
作者 杨雷 孙广彬 +1 位作者 郑国恒 赵红梅 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期368-370,426,共4页
介绍了一种高精度的智能液位传感器 ,其工作原理为 :在超声探头 (型号为 5 P1 4 )上施加一负电压脉冲信号 ,探头发出脉冲超声波 ,当遇到不同介质界面的时候超声波被反射 ,回波信号被超声探头接收 ,转换成脉冲电压信号 .利用 PIC1 6 C6 ... 介绍了一种高精度的智能液位传感器 ,其工作原理为 :在超声探头 (型号为 5 P1 4 )上施加一负电压脉冲信号 ,探头发出脉冲超声波 ,当遇到不同介质界面的时候超声波被反射 ,回波信号被超声探头接收 ,转换成脉冲电压信号 .利用 PIC1 6 C6 3单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间 ,进而计算出超声波在液体中传播的距离 ,实现对液位的精确测量。该传感器测量精度高 。 展开更多
关键词 智能传感器 PICl6C63 液位检测 超声波探测器 超声探头
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月球伽玛射线谱仪的研制及其性能 被引量:9
6
作者 舒双宝 常进 +2 位作者 蔡明生 马涛 邹永廖 《天文学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期218-223,共6页
介绍将用于中国第一颗月球探测卫星主载荷之一的伽玛射线谱仪的结构设计, Monte Carlo模拟结果和原理样机性能测试结果等.该探测器采用CsI(T1)晶体作为闪烁体和反符合技术抑制本底,可探测的射线能量范围为0.3-9.0 MeV,仪器能量分辨率... 介绍将用于中国第一颗月球探测卫星主载荷之一的伽玛射线谱仪的结构设计, Monte Carlo模拟结果和原理样机性能测试结果等.该探测器采用CsI(T1)晶体作为闪烁体和反符合技术抑制本底,可探测的射线能量范围为0.3-9.0 MeV,仪器能量分辨率是9.0%(662 keV). 展开更多
关键词 仪器:探测器 γ射线:观测 月球 技术:反符合
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大口径离轴非球面镜预应力环抛方法研究 被引量:6
7
作者 李新南 章海鹰 +4 位作者 崔向群 姜自波 郑奕 刘星涛 倪厚坤 《天文学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期161-170,共10页
提出了一种加工离轴非球面的预应力环抛方法,基于预应力加工方法的基本原理,利用环抛机来磨制离轴非球面.设计了一套专门的加载装置,将拼接镜面中具有不同离轴量的非球面子镜转化成曲率半径相同的球面子镜进行磨制,可以在同一台环抛机... 提出了一种加工离轴非球面的预应力环抛方法,基于预应力加工方法的基本原理,利用环抛机来磨制离轴非球面.设计了一套专门的加载装置,将拼接镜面中具有不同离轴量的非球面子镜转化成曲率半径相同的球面子镜进行磨制,可以在同一台环抛机上进行抛光.利用这种方法,花费连续40 h的时间,磨制了一块按照中国30 m极大口径望远镜(CFGT)主镜参数比例缩小的离轴抛物面,顶点曲率半径21.6 m,离轴量3.6 m,离轴口径为330 mm,最大非球面度为16μm.试验表明该方法效率高,适用于批量加工,特别是极大口径天文望远镜拼接主镜的大批量非球面子镜研制. 展开更多
关键词 光学望远镜 仪器 探测器 方法 分析 技术 干涉 技术 其他诸多方面
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基于光谱学和ARM的番茄叶绿素检测仪的开发 被引量:7
8
作者 邹兵 侯加林 李民赞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S2期223-227,共5页
为了更加方便、简捷、快速的对温室番茄叶绿素含量进行检测,利用光谱分析技术,开发了一种用于预测温室番茄叶片叶绿素含量的新型作物长势仪。仪器选择527nm和762nm两个波长作为特征波长。由一个"Y"型光纤,两个硅光电池,一个... 为了更加方便、简捷、快速的对温室番茄叶绿素含量进行检测,利用光谱分析技术,开发了一种用于预测温室番茄叶片叶绿素含量的新型作物长势仪。仪器选择527nm和762nm两个波长作为特征波长。由一个"Y"型光纤,两个硅光电池,一个信号处理单元,中心处理器及友好的人机交互界面组成。由番茄叶片反射回来的反射光经过"Y"型光纤到达硅光电池的表面,硅光电池可以将此光信号转换成电信号。然后经过信号处理单元的放大滤波转换成可以经CPU处理的电压信号。根据测量得到的光谱反射率可以计算出番茄叶片的光谱系数,再根据光谱系数预测温室番茄叶片叶绿素含量。仪器选择了基于ARM’Cortex-M3内核的STM32F103RBT6作为仪器的主处理器来进行模数转换、数据处理、显示以及存储等,还设计了三种数据存储方式:USB存储、接口直接存入计算机、或者存入SD卡。试验表明,开发的作物长势仪操作方便,造价低,灵活性好,检测精度较高,具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 光谱学 检测仪 叶绿素 ARM技术 仪器开发
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嫦娥二号伽玛射线谱仪 被引量:7
9
作者 马涛 常进 +7 位作者 张南 蔡明生 宫一忠 唐和森 张仁健 王楠森 于敏 胡一鸣 《天文学报》 CSCD 北大核心 2013年第3期291-299,共9页
嫦娥二号卫星是我国继嫦娥一号卫星成功发射后的第2颗探月卫星,其上搭载的伽玛射线谱仪(Gamma-Ray Spectrometer,GRS)的主要科学目标是探测月表O、Si、Fe、Ti、U、Th、K、Mg、Al、Ca等主量元素.相比嫦娥一号伽玛射线谱仪,嫦娥二号的能... 嫦娥二号卫星是我国继嫦娥一号卫星成功发射后的第2颗探月卫星,其上搭载的伽玛射线谱仪(Gamma-Ray Spectrometer,GRS)的主要科学目标是探测月表O、Si、Fe、Ti、U、Th、K、Mg、Al、Ca等主量元素.相比嫦娥一号伽玛射线谱仪,嫦娥二号的能量分辨率和探测效率都大大提高.描述了嫦娥二号伽玛射线谱仪的设计和性能测试结果以及在轨飞行的初步探测成果. 展开更多
关键词 仪器:探测器 行星和卫星:组成 行星和卫星:探测
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辐射探测实验室实验平台的建设 被引量:6
10
作者 韩冬 王忠 +3 位作者 王金爱 张智 杨祎罡 陈伯显 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2009年第5期79-80,87,共3页
辐射探测实验是“辐射探测与反应堆物理实验”课的一部分,是专业课程之后进行的一门综合性的专业实验课。经过几年的建设,本着“少而精,精通精华的原则”,辐射探测实验室逐渐形成了现在的规模,开设的4个实验基本涵盖了在科学实验... 辐射探测实验是“辐射探测与反应堆物理实验”课的一部分,是专业课程之后进行的一门综合性的专业实验课。经过几年的建设,本着“少而精,精通精华的原则”,辐射探测实验室逐渐形成了现在的规模,开设的4个实验基本涵盖了在科学实验和生产实践中使用的探测器(包括气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器),测量对象(α、β、γ射线),以及辐射探测方法,如谱解析、能谱分析等。 展开更多
关键词 辐射探测实验 NIM插件 符合反符合 GM计数器 闪烁探测器 半导体探测器
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卡塞格林红外光学系统装调技术研究 被引量:8
11
作者 周凤利 李辛 +1 位作者 董续勇 谈蕊 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期141-144,共4页
介绍了一种卡塞格林红外光学系统的装调方法。利用中心偏测量仪完成主次镜的装调,利用定心车的工艺完成红外目镜组的定心车削,然后在中心偏测量仪上完成主次镜和目镜组的组合装调。由于该系统采用的是线列探测器,因此采用一个外置摆镜,... 介绍了一种卡塞格林红外光学系统的装调方法。利用中心偏测量仪完成主次镜的装调,利用定心车的工艺完成红外目镜组的定心车削,然后在中心偏测量仪上完成主次镜和目镜组的组合装调。由于该系统采用的是线列探测器,因此采用一个外置摆镜,使摆镜以固定频率摆动,使目标源在探测器上形成了一幅完整的图像,从而可以很方便的完成探测器的装调。采用本方法,完成了一台该光学系统的装调,并测量了光学系统的等效噪声温差和最小可分辨温差,均达到了技术指标要求。 展开更多
关键词 光学 装调 卡塞格林 线列探测器 中心偏测量仪
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碲锌镉阵列探测器的研究 被引量:4
12
作者 蔡明生 郭建华 +1 位作者 谢明刚 郑春晓 《天文学报》 CSCD 北大核心 2013年第5期467-477,共11页
碲锌镉(CdZnTe)阵列探测器是近年来迅速发展的新型半导体探测器,具有高空间分辨率、高能量分辨率和可在室温下工作的特点.介绍了碲锌镉晶体的物理特性和工作原理,并重点叙述了碲锌镉阵列探测器的制作工艺,包括晶片的预处理、钝化、欧姆... 碲锌镉(CdZnTe)阵列探测器是近年来迅速发展的新型半导体探测器,具有高空间分辨率、高能量分辨率和可在室温下工作的特点.介绍了碲锌镉晶体的物理特性和工作原理,并重点叙述了碲锌镉阵列探测器的制作工艺,包括晶片的预处理、钝化、欧姆电极制作、阵列模板选择、阵列封装工艺选择(微互联方式).为了测试碲锌镉探测器性能,中国科学院暗物质与空间天文重点实验室和合作单位成功制作了4 pixel×4 pixel和8pixel×8 pixel碲锌镉阵列(厚度分别为5mm和2 mm,像素大小为2 mm×2 mm,间隙分别为0.15 mm和0.2 mm).在^(137)Cs放射源照射下,实验室利用自行研制的、基于ASIC(Application Specific Integrated Circuit)芯片的多通道电子读出系统,对4 pixel×4 pixel碲锌镉阵列进行了实验评估,首次获得了16 pixel的能谱以及对应的能量分辨本领,其最优分辨本领达4.8%@662 keV. 展开更多
关键词 仪器 探测器 太阳 X射线 Γ射线 技术 成像频谱学
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红外地平仪在微型飞行器姿态测量中的应用 被引量:5
13
作者 蔡瑜 刘京涛 +2 位作者 叶雄英 朱荣 周兆英 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1519-1522,共4页
红外地平仪通过视场观测地平线,由此测得微型飞行器的姿态运动参数,是一种绝对姿态测量方式。给出了红外地平仪的测量原理,通过三轴组合结构实现全方位俯仰、滚转角的测量。试验结果表明:红外地平仪系统具有体积小、成本低、动态品质好... 红外地平仪通过视场观测地平线,由此测得微型飞行器的姿态运动参数,是一种绝对姿态测量方式。给出了红外地平仪的测量原理,通过三轴组合结构实现全方位俯仰、滚转角的测量。试验结果表明:红外地平仪系统具有体积小、成本低、动态品质好等优点,比较适合微小型运动载体姿态测量。 展开更多
关键词 仪器仪表技术 微型飞行器 红外地平仪 测量 姿态
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核电厂核仪表系统安装与布置影响分析 被引量:4
14
作者 王银丽 罗炜 +5 位作者 李文平 胡劲 赵俊 郑帅 黄有骏 张芸 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第1期173-177,共5页
基于核仪表系统的设备组成,对设备的安装与布置进行了详细论述,结合已运行核电厂的经验,对安装产生的影响进行了分析。在核电厂建造阶段,应确保核仪表系统各个组成设备的正确安装与布置,使得投入运行后的系统设备能做到对微弱信号的准... 基于核仪表系统的设备组成,对设备的安装与布置进行了详细论述,结合已运行核电厂的经验,对安装产生的影响进行了分析。在核电厂建造阶段,应确保核仪表系统各个组成设备的正确安装与布置,使得投入运行后的系统设备能做到对微弱信号的准确监测和可靠运行,从而发挥核仪表系统在核电厂运行中的重要作用。 展开更多
关键词 核仪表系统 探测器 安装 布置
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改进型闪烁体探测器信号处理电路设计 被引量:3
15
作者 姚永刚 邓长明 +1 位作者 李建伟 倪邦发 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1226-1230,共5页
介绍了闪烁体信号处理电路的原理和设计方法,针对高剂量辐射场下常规闪烁体信号处理电路中存在信号过载判断不准确的问题做了相关实验及数据探讨,并设计了一种改进型的闪烁体过载信号判断电路。利用Na I(Tl)晶体(φ50 mm×40 mm)作... 介绍了闪烁体信号处理电路的原理和设计方法,针对高剂量辐射场下常规闪烁体信号处理电路中存在信号过载判断不准确的问题做了相关实验及数据探讨,并设计了一种改进型的闪烁体过载信号判断电路。利用Na I(Tl)晶体(φ50 mm×40 mm)作为探测器在中国辐射防护研究院放射性剂量站进行了测试,实验结果显示:灵敏度>1500 cps/μSv/h,响应时间<3 s,对137Cs测量不确定度≤±10%,且在超过量程范围后能迅速准确的发出过载报警信号。 展开更多
关键词 闪烁体探测器 前置电路 辐射仪表
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一种实用化双波长高精度光纤测温仪的优化设计 被引量:4
16
作者 施德恒 戴启润 +1 位作者 陈玉科 黄国庆 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期1238-1243,共6页
研究了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪.该测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.依照单个探测器的温度分辨力和相对温度灵敏度、R(T)~T曲线的温度灵敏度以及抗反射辐射能力与各主... 研究了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪.该测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.依照单个探测器的温度分辨力和相对温度灵敏度、R(T)~T曲线的温度灵敏度以及抗反射辐射能力与各主要技术参数之间的关系,在考虑光路中的选择性吸收气体的影响及探测器的最小可探测功率的基础上,对其工作波长及波长带宽进行了优化设计.同时也分析了仪器的工作波长及波长带宽对温度分辨力及测温灵敏度的影响.结果表明,在测温范围400~1300℃内,当λ1=2.1μm、λ2=2.3μm、Δλ=20nm时,其测温精度优于0.20%,满足实际需要. 展开更多
关键词 应用光学 测试计量仪器 比色测温 热释电探测器 双波长 光纤
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高精度透射式光电定心仪的研究 被引量:4
17
作者 张欣婷 亢磊 +2 位作者 吴倩倩 张婉怡 李玉瑶 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1110-1112,共3页
针对目前定心仪产品精度不高、结构复杂且形式单一的现状,在对传统透镜表面反射像定心法、球心自准像定心法和光学电视定心法的不足进行分析的基础上,提出了一种高精度透射式光电定心仪研究方法。系统采用激光为光源,设计了扩束准直系统... 针对目前定心仪产品精度不高、结构复杂且形式单一的现状,在对传统透镜表面反射像定心法、球心自准像定心法和光学电视定心法的不足进行分析的基础上,提出了一种高精度透射式光电定心仪研究方法。系统采用激光为光源,设计了扩束准直系统,使入射到待测透镜上的为发散角极小的平行光;利用位置敏感探测器PSD测量经过待测透镜会聚的光斑重心坐标,来判断是否实现精确定心。该定心仪结构简单、测量方便,可在测量范围+∞≥R≥-∞内,达到1μm的定心精度,在透镜加工领域具有很广阔的发展前景。 展开更多
关键词 定心仪 透射式 高精度 扩束准直 PSD
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火箭炮和火炮晃动量光电测量系统研究 被引量:3
18
作者 闫钰锋 李洋 +1 位作者 白素平 郑平易 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期782-784,共3页
提出了以激光光束模拟定向管轴线,应用光电轴角编码器测量晃动量的方案,阐述了火箭炮和火炮晃动量光电测量系统的测量原理,设计了包括自动施力装置、测角装置、光电探测幕靶在内的一套光电测量系统并分析了系统精度,其测量精度≤17.3″(... 提出了以激光光束模拟定向管轴线,应用光电轴角编码器测量晃动量的方案,阐述了火箭炮和火炮晃动量光电测量系统的测量原理,设计了包括自动施力装置、测角装置、光电探测幕靶在内的一套光电测量系统并分析了系统精度,其测量精度≤17.3″(0.08 mil). 展开更多
关键词 仪器仪表技术 火箭炮 晃动量 激光准直 轴角编码器 光电探测器
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近红外湿度测量仪研究 被引量:4
19
作者 郭永彩 陈钊 高潮 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期97-100,110,共5页
针对传统测湿方法的测量时间长等弱点,应用近红外分析(NIRA)技术开展对环境大气湿度测量技术的研究。红外湿度测量仪基于Lambert-Beer定律,在功能上被设计为测量头和二次仪表两个模块。测量头选用新型的集成红外光源和与之匹配的集成探... 针对传统测湿方法的测量时间长等弱点,应用近红外分析(NIRA)技术开展对环境大气湿度测量技术的研究。红外湿度测量仪基于Lambert-Beer定律,在功能上被设计为测量头和二次仪表两个模块。测量头选用新型的集成红外光源和与之匹配的集成探测器,设计简单、稳定可靠的光学结构,优化了电路设计和标定方法。二次仪表采用嵌入系统设计。整机具有高度智能化,能实现对大气环境湿度的高精度、动态、分布式、无接触测量。 展开更多
关键词 湿度测量仪 近红外分析 集成光学探测器
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新型x-γ剂量率仪研制 被引量:3
20
作者 谷铁男 张燕 +2 位作者 段再煜 刘明健 李洋 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期891-894,共4页
介绍了一种高性能的新型x-γ剂量率仪的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过标准源137Cs的对比测量试验,对仪器的性能及稳定性进行了具体评价,并给出其它主要性能指标。该测量仪操作简单,测量结果准确,... 介绍了一种高性能的新型x-γ剂量率仪的系统结构,详细说明了仪器软、硬件各部分的设计思路和实现的技术。通过标准源137Cs的对比测量试验,对仪器的性能及稳定性进行了具体评价,并给出其它主要性能指标。该测量仪操作简单,测量结果准确,经现场试用,满足了用户的基本需求。 展开更多
关键词 x-γ剂量率仪 闪烁体探测器
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