基頻譜儀表技藝在感應(yīng)體雜音解析勘驗(yàn)體運(yùn)用
中子在堆內(nèi)的隨機(jī)方程反應(yīng)堆內(nèi)中子的運(yùn)動(dòng)及中子與核的相互作用,其大量中子數(shù)的統(tǒng)計(jì)平均值(或期望值)服從反應(yīng)堆中子動(dòng)態(tài)方程。而單個(gè)中子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)只能用幾率概念。為此引入:λC=vcΣC為以速率v在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的中子在單位時(shí)間內(nèi)被俘獲的幾率;λf=vΣf為以速率v在介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)的中子在單位時(shí)間內(nèi)引起核裂變的幾率;Pv為每次裂變產(chǎn)生v個(gè)中子的幾率。
綜上3點(diǎn)基本假設(shè),從單群點(diǎn)堆模型出發(fā),并忽略緩發(fā)中子和中子泄漏。設(shè)P(n,m,t)為t時(shí)刻堆內(nèi)中子數(shù)為n,而在0至t時(shí)間間隔內(nèi)探測器測得的中子計(jì)數(shù)為m的幾率。若ε為探測器的效率(計(jì)數(shù)/裂變數(shù)),則ελf為1個(gè)中子在單位時(shí)間內(nèi),被探測器記錄而產(chǎn)生1個(gè)計(jì)數(shù)幾率。為建立幾率P(n,m,t)的動(dòng)態(tài)平衡方程式,研究在t至t+t時(shí)間間隔內(nèi)P(n,m,t)的變化。
在此t時(shí)間間隔內(nèi),堆內(nèi)中子數(shù)的變化是由于俘獲反應(yīng)、裂變反應(yīng)、外源中子的發(fā)射及探測器對中子的吸收等所引起的。每發(fā)生1次俘獲吸收反應(yīng),中子數(shù)將減少1個(gè);每發(fā)生1次裂變反應(yīng),中子數(shù)將凈增加v-1個(gè)。若外源發(fā)射中子中隨機(jī)的,則源強(qiáng)S可代表外源在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射1個(gè)中子的幾率。探測器每吸收1個(gè)中子,中子數(shù)將減少1個(gè)而探測器的計(jì)數(shù)將增加1個(gè)。為了研究t+t時(shí),中子數(shù)為n、累計(jì)的計(jì)數(shù)為m的幾率P(n,m,t+t),則需要考慮t前后中子數(shù)n與探測器計(jì)數(shù)m的變化,以建立平衡方程式。t前后各種反應(yīng)或事件引起的n和m變化及其發(fā)生的幾率。
由堆內(nèi)γ補(bǔ)償電離室探測到中子在堆內(nèi)的統(tǒng)計(jì)漲落電流信號,經(jīng)前置放大器放大后,送入I/V轉(zhuǎn)換模塊,再和SCB-68端子板的V2和V4通道相連,由高速同步數(shù)據(jù)采集卡PCI-6143完成信號的同步采集,把所得數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以完成數(shù)據(jù)分析處理。
高壓電源1放大器I/V轉(zhuǎn)換模塊SCB-68接線端子板反應(yīng)堆電離室探測器2PCI-6143同步數(shù)據(jù)采集卡計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Labview應(yīng)用程序高壓電源2基于虛擬儀器技術(shù)的堆中子統(tǒng)計(jì)漲落測量系統(tǒng)電離室探測器12.2測試系統(tǒng)硬件配置采樣通道為:1~8個(gè)通道,可進(jìn)行任意通道選擇,并對所選通道進(jìn)行標(biāo)定,本系統(tǒng)選用ch2和ch4通道。系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)頻率與采集的選擇通道數(shù)量有關(guān),若全選8個(gè)通道,最高采樣頻率為31.25K.只選1個(gè)通道采樣時(shí),可達(dá)到250K.由噪聲原理知道,關(guān)注的頻率為0~100Hz.根據(jù)采樣定理:采樣頻率fs=1/Ts高于信號的上邊界頻率B的2倍,則信號x(t)可完全恢復(fù)。從而確定最小采樣頻率2B(又稱Nyquist頻率)為50~2500Hz可調(diào),連續(xù)采樣數(shù)據(jù),采樣讀取點(diǎn)數(shù)為2000個(gè),采樣頻率為1000Hz.PCI-6143有8路單端/8路差分模擬輸入,16位精度,最高采樣率為250KS/s,2路24位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,完全滿足采樣要求。
為驅(qū)動(dòng)和控制PCI-6143數(shù)據(jù)采集卡,Labview提供1組用于數(shù)據(jù)采集和讀取等操作的中級VI,如DAQassistant可方便控制數(shù)采卡,并將模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號后傳輸至計(jì)算機(jī)內(nèi)存供軟件處理。而VI不僅可設(shè)置觸發(fā)、耦合、采信定時(shí)、采樣頻率、采樣讀取點(diǎn)數(shù)、采樣方式、復(fù)位、信號特征以及附加的硬件功能,且還可對數(shù)據(jù)采集全過程進(jìn)行控制。該配置方法。
結(jié)論本測試系統(tǒng)硬件以PCI-6143高速同步數(shù)據(jù)采集卡為核心,利用Labview7.1程序設(shè)計(jì)出本系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)顯示和存儲等應(yīng)用程序,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理,提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確度,具有較強(qiáng)的抗干擾能力。與傳統(tǒng)測試系統(tǒng)相比,具有簡單、可靠、數(shù)據(jù)表達(dá)直觀和易調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。
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