| | 輻射探測器信號放大與讀出電路
radiation detector signal amplification and readout circuit
核探測器輸出的信號電平一般都很低，需要進行放大、成形、阻抗匹配等才能處理和記錄。多絲正比室和漂移室等位置靈敏探測器（見高能粒子探測器）的每根絲都有信號輸出,輸出的路數很多,要求放大器和成形電路既簡單又能滿足後面處理設備對信號電平的要求。實現這些功能的各類電路通稱為放大和讀出電路。
前端電路 直接與探測器係統相連接的電路。為了防止和減小信息的畸變和外部幹擾，其位置緊靠着探測器係統，有時直接組裝在探測器內。電路的輸出具有較強的抗幹擾能力和抗畸變能力，適合於較長距離的傳送。例如，高能物理實驗中多絲室信號讀出電路就屬於前端電路。在某些場合，把完成信號數字化的電路也放在前端電路內。
前置放大器 直接與探測器連接、對探測器輸出信號予以成形並進行預放大的電路。其位置緊靠着探測器，輸出阻抗與電纜匹配，有較高的信號噪聲比。信號因經過預放大而有較強的抗幹擾能力，可以送到遠離探測器的信息處理係統作進一步處理。
低噪聲前置放大器 噪聲電平遠低於信號電平的前置放大器,一般指等效噪聲電荷低於5×10-17庫的前置放大器。
電荷靈敏前置放大器 這類放大器輸出信號的幅度正比於探測器輸出電流脈衝所包含的電荷量，與探測器電容和輸入端的分佈電容無關。它們起電荷積分器的作用，並具有相當大的輸入電阻和輸入電容。這類電路的基本結構，是用小容量電容器作反饋元件的負反饋運算放大器。
弱電流放大器 一種放大10-10安以下的微弱慢變化電流的直流放大器。對弱電流放大器的要求是高輸入阻抗和低漂移。現代水平已經可以達到放大10-16安以下的弱電流。在動態範圍很大的情況下，還需要用對數放大器。
快放大器 上升時間小的寬頻帶放大器。在核電子學中,快放大器上升時間在10-9秒量級。為了消除通過電纜傳送信號時的反射，放大器的輸入阻抗應與電纜的特性阻抗相匹配（典型值為50歐），輸出端具有驅動輸出電纜的能力，並應與電纜的阻抗相匹配。這類放大器可放大高計數率的信號或窄脈衝信號。
譜儀放大器 用於能譜測量的主放大器。它的主要功能是：①進一步放大前置放大器輸出信號，以達到供信號數字化所需要的電平。②成形濾波。將前置放大器輸出信號再進行合適成形，用以提高信噪比，減小信號間堆積的幾率或者判棄發生堆積的信號、減小基綫漲落等，從而提高譜儀的分辨率。
多絲室讀出電路 各種多絲室和漂移室等位置靈敏型探測器的絲信號放大、成形和選通電路。
①多絲正比室讀出電路：提取垂直於信號絲方向的位置信息，通常采用逐絲讀出和延遲綫耦合讀出兩種方法。逐絲讀出是給每根信號絲（一般指陽極絲）接一個放大、甄別電路，把絲信號加以放大成形，然後進行編碼和記錄；延遲綫讀出是把絲信號耦合到均勻繞製的延遲綫上，延遲綫兩端輸出信號的時間關係與産生信號的絲位置有關。這樣就將絲的位置信息轉化為一對信號間時間關係信息。延遲綫讀出節省電路，定位精度高。但是，計數率不能太高，室也不能做得很大，而且對於多粒子事例的分辨本領差。沿絲方向位置信息的提取通常有三種方法：陰極重心讀出、延遲綫耦合讀出和電阻絲做信號絲讀出。
②多絲漂移室讀出電路：根據帶電粒子通過絲室平面的時間和絲信號出現的時間，確定電離點與絲的距離。漂移室讀出事例出現時間、絲信號出現時間和絲號編碼三種信息數字化後送計數機處理定位。 | | fushe tanceqi xinhao fangda yu duchu dianlu
輻射探測器信號放大與讀出電路
radiation detector signal amplification and readout circuit
核探測器輸出的信號電平一般都很低，需要進行放大、成形、阻抗匹配等才能處理和記錄。多絲正比室和漂移室等位置靈敏探測器（見高能粒子探測器）的每根絲都有信號輸出,輸出的路數很多,要求放大器和成形電路既簡單又能滿足後面處理設備對信號電平的要求。實現這些功能的各類電路通稱為放大和讀出電路。
前端電路 直接與探測器係統相連接的電路。為了防止和減小信息的畸變和外部幹擾，其位置緊靠着探測器係統，有時直接組裝在探測器內。電路的輸出具有較強的抗幹擾能力和抗畸變能力，適合於較長距離的傳送。例如，高能物理實驗中多絲室信號讀出電路就屬於前端電路。在某些場合，把完成信號數字化的電路也放在前端電路內。
前置放大器 直接與探測器連接、對探測器輸出信號予以成形並進行預放大的電路。其位置緊靠着探測器，輸出阻抗與電纜匹配，有較高的信號噪聲比。信號因經過預放大而有較強的抗幹擾能力，可以送到遠離探測器的信息處理係統作進一步處理。
低噪聲前置放大器 噪聲電平遠低於信號電平的前置放大器,□一般指等效噪聲電荷低於5×10_□庫的前置放大器。
電荷靈敏前置放大器 這類放大器輸出信號的幅度正比於探測器輸出電流脈衝所包含的電荷量，與探測器電容和輸入端的分佈電容無關。它們起電荷積分器的作用，並具有相當大的輸入電阻和輸入電容。這類電路的基本結構，是用小容量電容器作反饋元件的負反饋運算放大器。
弱電流放大器 一種放大10_□□安以下的微弱慢變化電流的直流放大器。對弱電流放大器的要求是高輸入阻抗和低漂移。現代水平已經可以達到放大10_□□安以下的弱電流。在動態範圍很大的情況下，還需要用對數放大器。
快放大器 上升時間小的寬頻帶放大器。在核電子學中,快放大器上升時間在10□秒量級。為了消除通過電纜傳送信號時的反射，放大器的輸入阻抗應與電纜的特性阻抗相匹配（典型值為50歐），輸出端具有驅動輸出電纜的能力，並應與電纜的阻抗相匹配。這類放大器可放大高計數率的信號或窄脈衝信號。
譜儀放大器 用於能譜測量的主放大器。它的主要功能是：①進一步放大前置放大器輸出信號，以達到供信號數字化所需要的電平。②成形濾波。將前置放大器輸出信號再進行合適成形，用以提高信噪比，減小信號間堆積的幾率或者判棄發生堆積的信號、減小基綫漲落等，從而提高譜儀的分辨率。
多絲室讀出電路 各種多絲室和漂移室等位置靈敏型探測器的絲信號放大、成形和選通電路。
①多絲正比室讀出電路：提取垂直於信號絲方向的位置信息，通常采用逐絲讀出和延遲綫耦合讀出兩種方法。逐絲讀出是給每根信號絲（一般指陽極絲）接一個放大、甄別電路，把絲信號加以放大成形，然後進行編碼和記錄；延遲綫讀出是把絲信號耦合到均勻繞製的延遲綫上，延遲綫兩端輸出信號的時間關係與産生信號的絲位置有關。這樣就將絲的位置信息轉化為一對信號間時間關係信息。延遲綫讀出節省電路，定位精度高。但是，計數率不能太高，室也不能做得很大，而且對於多粒子事例的分辨本領差。沿絲方向位置信息的提取通常有三種方法：陰極重心讀出、延遲綫耦合讀出和電阻絲做信號絲讀出。
②多絲漂移室讀出電路：根據帶電粒子通過絲室平面的時間和絲信號出現的時間，確定電離點與絲的距離。漂移室讀出事例出現時間、絲信號出現時間和絲號編碼三種信息數字化後送計數機處理定位。
（楊衍明 虞孝琪 朱俊傑） |
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