阵列地下金属探测器前置放大器的设计与研究

文章来源：北京圣火大地科技www.bjshdd.com

钴-60探伤机辐射源与直线加速器辐射源有以下两点明显的不同：一是 钴-607探伤机辐射输出是连续性的，而直线加速器输出的是脉冲束辐射；二是 钴-607探伤机的辐射水平比加速器型检测系统的低数百倍。

为此，使用了具有很高探测效率与灵敏度的高压阵列电离室探测装置，它工 作在平均电流模式，而且噪声水平极低。

针对髙压充气电离室阵列地下金属探测器，钴-60集装箱检测系统对前S放大器提 出了特殊设计要求。

(1)直流信号的变换

在钴-60集装箱检测系统中，电离室阵列地下金属探测器的空载信号电流为若干 nA，而穿过集装箱后信号电流可能下降万倍以上，至10_13A狱级。前置放大器 需将此弱电流信号放大转化为可以直接测量的信号。

2)放大器的时间响应特性

钴-60集装箱检测系统是实时成像系统，既要求阵列电离室输出信号能实 时反映辐射强度的变化，也要求前置放大器能及时反映电离室输出信号的变化, 即要求放大器的时间响应快。否则，相邻采样数据之间存在相关性会严重影响 图像的淸晰度。

(3)放大器的动态范围与噪声水平

基本关系式可见，信号测量系统的动态范围对检测系统 性能指标有很大的影响。阵列电离室输出信号动态范围极大（能到6个数量 级），因而放大器的动态范围便成为决定信号测量系统动态范围的主要因素。
在电离室最大输出信号一定的情况下，放大器噪声越小，动态范围越大。由 式(3. 8>，钴-60检测系统的敁大输出信号电流约为2X1(T9A,如要求动态范围 达10000以上，则要求前置放大器的哚声水平应小于2X10_13A。