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公开(公告)号：CN114779309B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202210422114.X
申请日：2022-04-21
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明提供一种基于Time‑to‑Count方法的伽马剂量计及监测方法，该伽马剂量计包括低压电源、高压电源、高压脉冲电路、高量程GM计数管、低量程GM计数管、阳极负载、阴极负载、信号调理电路、量程切换电路、单片机工作系统、通讯模块以及上位机。本发明设计了高性能的高压脉冲电路以及信号调理电路，并且采用Time‑to‑Count的测量方法，有效消除了GM计数管固有死时间以及脉冲堆叠对线性量程造成的限制，可有效扩展单个GM计数管的量程范围。此外，采用在GM计数管阴极串联开关三极管的方式方便可靠地控制GM计数管通断，并且采用量程滞回判断的逻辑，实现双GM计数管的自动稳定切换，能够有效扩大剂量计的线性量程范围。
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公开(公告)号：CN117544132A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311626159.X
申请日：2023-11-30
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于积分电流法的4H‑碳化硅PIN双探测器前端电路及放大方法，所述前端电路包括第一级积分型前置放大电路、第二级MFB型低通滤波放大电路以及第三级Sallen‑Key型低通滤波放大电路；4H‑碳化硅PIN双探测器将中子信号转换为电流信号，传输至积分型前置放大电路的Iin端子，积分电流型前端电路将电流积分信号转化成电压信号，再进行极性转变及电压放大，在Vout端子输出电压信号。该电压信号随入射到探测器的快中子注量率增大而增大，能够在中、高中子注量率情况下，减少测量系统由于信号堆积导致测量失效的情况，输出线性不失真的信号，满足在中子的中高注量率场景下的探测需求。
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公开(公告)号：CN114755708B
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202210423297.7
申请日：2022-04-21
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明提供一种双GM计数管宽量程伽马剂量计及监测方法，该伽马剂量计包括低压电源、高压电源、高量程GM计数管、低量程GM计数管、阳极负载、阴极负载、信号调理电路、量程切换电路、单片机工作系统、通讯模块以及上位机。其中，信号调理电路将GM计数管产生的电流脉冲信号转化为规则的电压脉冲信号；量程切换电路用于控制GM计数管的开通和关断；单片机工作系统用于脉冲计数采集、剂量率转化以及自动控制量程切换。本发明实现了对GM计数管输出信号的高效处理，采用在GM计数管阴极串联三极管的方式简单可靠地控制GM计数管通断，并且采用量程滞回判断的逻辑，实现双GM计数管的自动稳定切换，能够有效拓宽伽马剂量计的线性探测量程，提高仪器性能。
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公开(公告)号：CN115563784A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211247576.9
申请日：2022-10-12
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于Geant4及TCAD软件的碳化硅快中子探测器模拟方法，步骤如下：1、利用Geant4软件进行模拟仿真，根据单能中子转换效率确定转换层最优厚度；2、在最优转换层厚度条件下，模拟获取混合能中子源穿过转换层产生的质子进入探测器的能量、角度信息；3、根据计算的质子能量角度信息进行抽样；4、利用SRIM软件获取质子在碳化硅材料中的射程和传能线密度；5、在TCAD软件中，对半导体器件进行建模及结构优化，获取基本电学特性；6、根据抽样结果和优化的探测器结构，在TCAD软件中进行模拟，获取粒子脉冲电流、电荷收集等数据，实现了快中子探测器的优化及Gean4和TCAD的耦合模拟。
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公开(公告)号：CN118484985A
公开(公告)日：2024-08-13
申请号：CN202410610432.8
申请日：2024-05-16
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于Geant4软件的散裂中子源准直与伽马屏蔽设计方法，步骤如下：1、利用Geant4软件进行模拟仿真，根据散裂中子源的中子伽马能谱模拟获得屏蔽伽马射线的屏蔽准直装置最佳材料为铅和聚乙烯；2、使用铅与聚乙烯材料对中子伽马束流进行屏蔽准直，并设计屏蔽准直装置的形状；3、根据散裂中子源的中子光斑大小与环境反射中子对屏蔽准直装置结构进行优化。本发明设计方法基于Geant4实现了对伽马射线的有效屏蔽，并对散裂中子进行准直，为后续开展散裂中子探测实验提供支撑。
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公开(公告)号：CN114861510B
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202210332806.5
申请日：2022-03-31
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/25 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种基于Geant4的粒子全方向能谱入射方法，步骤如下：通过对球面源的均匀抽样和射线方向判定函数，确定全方向入射源的位置和方向分布；通过对需要模拟空间轨道粒子能谱的概率分布函数因变量进行均匀抽样，再映射到对应的能谱值，确定源的能量分布；通过每个粒子输运过程的step位置信息，判断当前粒子是否打到样品上，确定有效粒子数。本方法基于Geant4实现了粒子的全方向能谱入射模拟，为开展空地辐射环境差异研究提供理论支撑。
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公开(公告)号：CN114861510A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210332806.5
申请日：2022-03-31
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G06F30/25 , G06F111/10
摘要： 本发明公开了一种基于Geant4的粒子全方向能谱入射方法，步骤如下：通过对球面源的均匀抽样和射线方向判定函数，确定全方向入射源的位置和方向分布；通过对需要模拟空间轨道粒子能谱的概率分布函数因变量进行均匀抽样，再映射到对应的能谱值，确定源的能量分布；通过每个粒子输运过程的step位置信息，判断当前粒子是否打到样品上，确定有效粒子数。本方法基于Geant4实现了粒子的全方向能谱入射模拟，为开展空地辐射环境差异研究提供理论支撑。
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公开(公告)号：CN114755708A
公开(公告)日：2022-07-15
申请号：CN202210423297.7
申请日：2022-04-21
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明提供一种双GM计数管宽量程伽马剂量计及监测方法，该伽马剂量计包括低压电源、高压电源、高量程GM计数管、低量程GM计数管、阳极负载、阴极负载、信号调理电路、量程切换电路、单片机工作系统、通讯模块以及上位机。其中，信号调理电路将GM计数管产生的电流脉冲信号转化为规则的电压脉冲信号；量程切换电路用于控制GM计数管的开通和关断；单片机工作系统用于脉冲计数采集、剂量率转化以及自动控制量程切换。本发明实现了对GM计数管输出信号的高效处理，采用在GM计数管阴极串联三极管的方式简单可靠地控制GM计数管通断，并且采用量程滞回判断的逻辑，实现双GM计数管的自动稳定切换，能够有效拓宽伽马剂量计的线性探测量程，提高仪器性能。
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公开(公告)号：CN116996032A
公开(公告)日：2023-11-03
申请号：CN202310985979.1
申请日：2023-08-07
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种对4H‑碳化硅探测器输出信号放大的电流脉冲型前端电路及放大方法，该电流脉冲型前端电路包括第一级跨阻抗放大电路、第二级低通滤波器、第三级同相比例放大电路以及第四级反相比例放大电路，4H‑碳化硅探测器将中子信号转换为电流脉冲信号，传输至电流脉冲型前端电路的Iin端子，电流脉冲型前端电路将高带宽电流脉冲信号做电流‑电压变换及电压放大，在Vout端子输出，实现信号的极性反转及比例放大，使信号能够远距离传输且避免脉冲信号脉宽过大造成的堆积，且在较大范围的输入电流脉冲信号情况下可以线性不失真的放大信号，满足在中子的中高注量率场景下的探测需求。
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公开(公告)号：CN115879309A
公开(公告)日：2023-03-31
申请号：CN202211616099.9
申请日：2022-12-15
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种空间均匀分布的各向同性辐射场实现方法，具体步骤如下：1.确定要实现均匀分布的各向同性辐射场的空间球半径；2.通过均匀分布随机变量对球面极坐标参数进行抽样，保证入射源的方向服从空间均匀分布；3.通过均匀分布随机变量对球最大截面圆极坐标参数进行抽样，保证抽样点在截面圆上均匀分布；4.通过入射源的方向和截面圆的方向构造坐标变换矩阵；5.通过坐标变换矩阵和截面圆的位置分布确定入射源位置分布。本发明方法基于蒙特卡罗法，通过构建入射源的方向分布和位置分布，从而实现空间球内均匀分布的各向同性辐射场。
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