第四章_丝网印刷工艺技术

《核电子学与核辐射仪器》实验讲义核技术教研室2010年版目录核电子学实验基础·······························································································1实验注意事项·······································································································7实验1闪烁探测器·····························································································9实验2线性放大器···························································································14实验3单道脉冲幅度分析器·············································································19实验4峰值保持器·····························································································24实验5A/D转换电路··························································································30实验6整机仪器的组装及应用·········································································361核电子学实验基础一、数字示波器的使用1、示波器前面板和用户界面核电子实验室使用的是RIGOLDS5102CA型数字示波器，该示波器的外形见图1。图1RIGOLDS5102CA数字示波器(1)界面认识示波器面板上包括旋钮和功能按键。旋钮的功能与其他示波器类似。显示屏右侧的一列5个灰色按键为菜单操作键（自上而下定义为1号至5号）。通过它们可以设置当前菜单的不同选项。其它按键（包括彩色按键）为功能键，通过它们可以进入不同的功能菜单或直接获得特定的功能应用。图2DS5102CA面板操作操作说明2(2)探头补偿在首次将探头与任一输入通道连接时，需要进行此项调节，使得探头与输入通道相配。未经补偿或补偿偏差的探头会导致测量误差或错误。若需调整探头补偿，请按如下步骤：①将探头菜单中的衰减系数和探头上开关设定为一样的值，都为1X或10X，通常都设为10X，并用探头将通道1和探头补偿器相连。打开通道1，然后按AUTO键自动设置；②检查所显示波形的形状；图3补偿过渡图4正确补偿图5补偿不足③如必要，用非金属质地的改锥调整探头上的可变电容，直到屏幕显示的波形如图4所示的“补偿正确”。2、仪器检查在使用仪器前，通常通过自检信号对仪器做一次快速功能检查，以核实本仪器运行正常。具体步骤如下：(1)接通电源，打开示波器开关，仪器执行所有自检项目，并确认自检；(2)用示波器探头将信号接入通道1(CH1)，将探头上的开关设定为10X，并用探头线将通道1与探头补偿器相连；(3)探头设置与示波器中同比例的衰减系数（默认通常设定10X），从而使得测量结果正确反映被测信号的电平；(4)按住AUTO按键几秒钟内，可以看到方波显示（1kHz，峰峰值约3V）。(5)同样的方法检查通道2（CH2），按0FF功能按钮以关闭通道1，按CH2功能按钮以打开通道2，重复步骤2、步骤3步骤4。3、使用实例观测电路中一未知信号，迅速显示和测量信号的频率和峰峰值。(1)迅速显示该信号，请按如下步骤操作：①将探头菜单衰减系数设定为1X，并将探头上的开关设定为1X；②将通道1的探头连接到电路被测点；③按下AUTO（自动设置按钮）。示波器将自动设置使波形显示达到最佳。在此基础上，您可以进一步调节垂直、水平档次，直至波形的显示符合您的要求。3(2)进行自动测量示波器可对大多数显示信号进行自动测量。欲测量信号频率和峰峰值，请按如下步骤操作：①测量峰峰值按下MEASURE按钮以显示自动测量菜单→按下1号菜单操作键以选择信源CH1→按下2号菜单操作键选择测量类型：电压测量→按下2号菜单操作键选择测量参数：峰峰值。此时，您可以再屏幕左下角发现峰峰值的显示。②测量频率按下3号菜单操作键选择测量类型：时间测量→按下2号菜单操作键选择测量参数：频率。此时，您可以再屏幕下方发现频率显示。4、使用要求(1)熟练使用示波器观察测量点脉冲；(2)能够使用示波器测出脉冲的幅度、宽度和频率。二、信号发生器的使用1、信号发生器前面板和用户界面核电子实验室使用信号发生器如图6所示。图6SFG2004信号发生器(1)界面认识信号发生器面板上包括旋钮和功能按键。旋钮的功能主要用于各种输出信号的微调。显示屏上面的按钮功能是对输出波形进行选择（可选择输出三角波、方波和正弦波）。4显示屏右侧的按钮主要用于调节输出脉冲的频率，灰色的大旋钮用于对输出频率进行微调。显示器下方的3个旋钮主要用于对输出模拟信号幅度、补偿的调节。图7SFG2004信号发生器面板操作操作说明(2)使用步骤①开机接通电源，预热一段时间，待输出稳定后，即可使用；②根据需要，按下相应的“波形选择按钮”，选择适当的波形；③根据所需输出信号的频率，选择对应的“频率单位”，输入适当的输出信号频率；④根据所需输出信号的幅度，调节输出信号幅度大小，必要时可连接示波器观察。注意实验中用50Ω负载输出端。2、使用实例用示波器观察信号发生器输出波形（三角波、正弦波和方波）。(1)用信号线将信号发生器的50Ω负载输出端和示波器的CH1输入端连接起来；(2)打开信号发生器和示波器，并等待一段时间；(3)调节信号发生器的输出波形选择按钮，使其输出方波；(4)调节信号发生器的幅度旋钮，是输出信号幅度为1V。(5)重复(3)和(4)，是信号发生器输出1V的三角波和正弦波。3、使用要求(1)熟练使用信号发生器输出各种波形；(2)能够使用信号发生器调节输出脉冲的幅度和频率。三、稳压电源的使用1、稳压电源前面板和用户界面核电子实验室使用的稳压电源如图8所示。5图8LM1719A直流稳压电源(1)界面认识在许多电子线路中，要求输入的电压稳定、连续可调，并有较大的工作电流。直流稳压电源可满足此种要求。稳压电源为双路输出电流1A、2A、3A；输出电压范围为0~30V，连续可调。面板设置较为简单（图9），使用时应该根据要求操作。图9LM1719A型直流稳压电源面板介绍(2)使用步骤①开启电源开关，指示灯亮，表示电源接通，应预热10min；②面板上设有两个电压表和两个电流表，为两路电源分别使用。还有“电压监视”和“电流监视”的电压表和电流表。若需监视电压、电流时，调节“电压粗调及细调”旋钮，即可得到所需的电压值；③若过载或短路，电源保护无输出时，应排除过载或短路故障，按“启动”按钮，电源即可恢复输出；6注意：实验中使用电压档若发现C.C灯亮了，请立刻关闭电源，查找短路故障，排除故障后才能打开开关！④输出电压由接线柱“＋”、“－”端供给，“地”接线柱仅与机壳相连。与其他仪器连接时，需注意“共地”问题；⑤若是需要＋5V、－5V电压可以直接接到最右边的5伏电源接线柱上（如图10所示）。需要单极性电压时，使用左面的两组接线柱中的一组，把GND端和“－”端连在一起（如图11所示）。如需要双极性电源，则把两组电源的中间四根接线柱连在一起形成共地端（如图12所示）。注意：核电子实验一般用的都是双极性电源，所以在接线的时候一定要注意！图105V电源连接示意图图110~30V单极性电源连接示意图图120~30V双极性电源连接示意图2、使用要求(1)掌握稳压电源的各种接法，特别是双极性接法；(2)能够熟练的使用稳压电源为实验电路板提供各种直流电源。7实验注意事项一、基础仪器使用注意事项1、示波器使用注意事项(1)使用前请检查所使用示波器的器件是否完整（整个示波器包括示波器本身、一根探针、一根信号线和一本使用说明书），如发现不完整请上报实验老师；(2)使用示波器前一定要先进行仪器检查，以便发现问题；(3)在使用示波器过程中，对示波器的操作界面请温柔对待，不要乱按乱旋；(4)在使用示波器探针的过程中，一定要轻轻的接触观测点，要做到手不离探针，如发现把探针插入观测点而导致探针弯曲的，后果自负；(5)实验完后，请把示波器的探针和信号线收回到包里。2、信号发生器使用注意事项(1)使用信号发生器前，请先预热10分钟左右；(2)在使用信号发生器的过程中，请对信号发生器的操作界面温柔点，不要乱按乱旋；(3)实验过程中，如果信号发生器出现问题，请立刻报告实验课老师。3、稳压电源使用注意事项(1)使用稳压电源之前，请认真学习其使用手册和实验电路图，明确实验电路所需电压为多少，这个电源如何通过稳压电源获取；(2)打开稳压电源之前，一定要检查所连电路是否有短路的地方，在确认没有短路之后再打开电源开关；(3)使用稳压电源的时候，其电流调节旋钮请不要旋到最大或最小，因为这样容易导致稳压电源短路；(4)使用稳压电源的过程中，一旦发现指示灯变成绿色，请立刻关闭电源；(5)实验完成后，请将稳压电源的连线收拾好。二、单元电路板使用注意事项(1)实验前，一定要认真仔细的看实验电路板的电路图，明确该电路所需的电源及各个观测点；(2)拿到实验电路板后，请先检查该电路板是否完好，如发现问题，请报告实验课老师。；(3)要好好对待实验电路板，轻拿轻放，在不测量的时候，请将电源关掉；(4)调节电路板的时候，不要太用力，以免损坏元件；(5)实验完后，请将电路板上的连线拔出，并将其收回到实验箱里，在实验老师检查完电路板之后，才可离开。8三、实验过程注意事项1、实验前一定要预习，并在上实验课的时候上交实验预习报告；2、实验课迟到1分钟扣10分，如果开课10分钟不到的就以旷课论处（请假的学生请出示正规请假条）；3、上课过程中一定要注意听课，严格遵守学生手册的规定；4、实验过程中，在连接好电路之后，一定要让实验课老师检查连线是否合格。如果私自通电导致实验仪器损坏的，要负责维修直至仪器恢复正常；5、实验当中，遇到不懂的问题就问，如果电路在老师检查后通电出现问题的，请立刻断掉电源；6、实验的结束以实验结果检查通过为标准，如果实验无结果就以没参加实验论处（特殊情况另当别论）；7、实验结束后一定要保持实验室的清洁卫生，如果发现有乱丢垃圾的，参与整个实验的学生都要受到扣分处罚；8、实验结束后，一定要将仪器设备等收拾好，如实验完后发现没收拾的，操作分为0分；9、实验报告请勿抄袭（一组几个人的，除了实验数据可以一样外，其它请勿抄袭），如发现抄袭按60分/n（n代表实验报告抄袭的人数）来处理。9实验1闪烁探测器一、实验目的1.掌握闪烁探测器的结构、组成及工作原理；2.了解闪烁探测器的输出脉冲波形；3.了解高压变化及入射射线能量的变化对闪烁探测器输出波形的影响；4.了解闪烁探测器的工作坪曲线。二、实验内容1.按照电路图3连接好仪器；2.按要求组装闪烁探测器，并测量闪烁探测器输出波形的幅度和宽度，将测量结果记下来；3.变换测量条件（改变源与探测器的距离或输入高压），观察输出波形变化情况，并记录测量结果。三、实验原理闪烁探测器（图1）是利用辐射在某些物质中产生的闪光来探测电离辐射的探测器。一般由闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器三个主要部分组成。在闪烁体周围包以反射物质（有一面透光），这样能使光子集中向光电倍增管方向射去。光电倍增管是一个真空器件。它由光阴极、若干个打拿极和一个阳极组成。光阴极前有一个玻璃或者石英制成的窗，整个器件外壳为玻璃，各电极由针脚引出。通过高