本書是用于核電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)書,包括8個核電子學(xué)基本實(shí)驗(yàn)和4個綜合實(shí)驗(yàn),以及相關(guān)附錄知識。本書是用于核電子學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)書,包括8個核電子學(xué)基本實(shí)驗(yàn)和4個綜合實(shí)驗(yàn),以及相關(guān)附錄知識。大三、大四核專業(yè)本科生。
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自從人類開始發(fā)展和利用核科技以來,核科學(xué)與技術(shù)就與國家安全息息相關(guān),隨著民用核技術(shù)的興起,核技術(shù)逐漸發(fā)展成為一個重要的高新技術(shù)領(lǐng)域,在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療、公共安全、檢驗(yàn)檢疫、大科學(xué)工程等方面得到了極為廣泛的應(yīng)用。
我國的核事業(yè)從零起步,在中蘇論戰(zhàn)及冷戰(zhàn)時期取得了輝煌的成就,成功研制了原子彈、氫彈和核潛艇,建立了完整的核工業(yè)體系。在經(jīng)歷了改革開放初期和冷戰(zhàn)結(jié)束后短暫的低谷期后,隨著國家在能源、國防、環(huán)境、醫(yī)療衛(wèi)生以及基礎(chǔ)科學(xué)研究等方面的大力投入,我國的核事業(yè)迅速迎來了第二次大力發(fā)展時期。
核事業(yè)的迅速發(fā)展對核專業(yè)人才的培養(yǎng)規(guī)模和質(zhì)量提出了新的需求,國內(nèi)高校紛紛復(fù)建或擴(kuò)建核專業(yè)。據(jù)教育部高等學(xué)校核工程類教學(xué)指導(dǎo)委員會統(tǒng)計(jì),目前我國大陸地區(qū)開設(shè)有核專業(yè)的高校已有46家,加上軍隊(duì)院校,總數(shù)已經(jīng)超過50家。
作為工程類專業(yè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。尤其是“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的模式下慕課的興起,更是突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高校教育功能中的重要地位,令人遺憾的是,目前國內(nèi)普遍缺乏適用于核專業(yè)教育新形勢下的實(shí)驗(yàn)教材及實(shí)驗(yàn)儀器,四川大學(xué)作為國家最早開設(shè)核專業(yè)的高校之一,近60年來一直重視實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)工作,積累了較為豐富的實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn),針對國內(nèi)核專業(yè)大力發(fā)展的需求,在學(xué)校和各兄弟院校的支持下,以核電子學(xué)實(shí)驗(yàn)為突破口,潛心開發(fā)了專門用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)的儀器設(shè)備,編寫了相關(guān)實(shí)驗(yàn)教材。經(jīng)過4年多在四川大學(xué)及其他兄弟高校的試用,取得了不錯的效果,因此,我們經(jīng)過努力促成了這一教材的正式出版,希望能夠惠及高校。
本書的內(nèi)容主要分為三個部分:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)和附錄。其中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)包含了九個章節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)零為準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),主要讓學(xué)生復(fù)習(xí)如何使用任意信號發(fā)生器和示波器;實(shí)驗(yàn)一到實(shí)驗(yàn)八分別對應(yīng)核電子學(xué)電路的八個主要功能單元,訓(xùn)練學(xué)生掌握最基本的核電子學(xué)電路單元,綜合實(shí)驗(yàn)包含三個章節(jié)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(符合測量系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn),時間測量系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn)和能譜測量系統(tǒng)搭建實(shí)驗(yàn)),分別對應(yīng)核電子學(xué)中三種常用的測量系統(tǒng),培養(yǎng)學(xué)生站在系統(tǒng)的高度來認(rèn)識核電子學(xué)的能力,附錄包含實(shí)驗(yàn)用到的測試信號介紹,任意信號發(fā)生器和示波器使用中常見問題列表,摘錄的參考知識點(diǎn),以及所有實(shí)驗(yàn)?zāi)K的完整電路原理圖。
本書在編寫時主要有以下幾點(diǎn)創(chuàng)新:①設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備內(nèi)容,讓學(xué)生在充分準(zhǔn)備的前提下才能開展動手實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成效;②實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的前兩題為測試信號和電路初始化,限定了學(xué)生實(shí)驗(yàn)中所使用的測試信號,通過電路初始化,可以讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)相同,同時可以判斷實(shí)驗(yàn)設(shè)備是否處于正常的工作狀態(tài),避免因?yàn)閮x器設(shè)備的問題耽誤實(shí)驗(yàn)時間;③實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中設(shè)計(jì)了選做實(shí)驗(yàn)題目,為有興趣的同學(xué)提供了鍛煉機(jī)會;④附錄中設(shè)計(jì)了任意信號發(fā)生器和示波器使用中的常見問題,讓學(xué)生在遇到問題時可以參考附錄自主解決問題,同時可以節(jié)約老師的時間;⑤設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備報告模板,原始數(shù)據(jù)記錄單模板和實(shí)驗(yàn)報告模板,可以方便學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報告,并且可以統(tǒng)一報告格式,方便老師評閱,總而言之,本書在編寫時總結(jié)了四川大學(xué)核電子學(xué)實(shí)驗(yàn)室多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),這些經(jīng)驗(yàn)很好地解決了目前各大高校普遍存在的學(xué)生多、老師少的問題;同時也很好地解決了新開設(shè)核電子學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的高校師資和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)都相對較為缺乏的問題。
四川大學(xué)核工程與核技術(shù)實(shí)驗(yàn)室在本教材編寫和試用期間,得到了第二炮兵工程大學(xué)、清華大學(xué)、吉林大學(xué)、西南大學(xué)、重慶大學(xué)、國防科技大學(xué)等兄弟高校寶貴的反饋意見,在此向他們深表謝意。
教育部高等學(xué)校核工程類教學(xué)指導(dǎo)委員會對本教材的出版和四川大學(xué)核專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)給予了大力的關(guān)注和支持,在此向核專業(yè)教指委表示感謝。
本教材內(nèi)容的編排和修訂得到了四川大學(xué)核專業(yè)研究生和本科生張京隆、楊光、張馳、劉寅宇、王玉東、董春輝、劉怡文、胡兵、陳豐、姚玉華、熊浩、張湘、楊鋒、周健欣、何勁風(fēng)、吳科偉、張樂瑞、劉寶坤、王柏樺、李俊龍等同學(xué)的大力參與,一并向他們表示感謝。
由于時間和水平有限,本書不妥之處在所難免,歡迎讀者隨時批評指正。
目錄
前言
實(shí)驗(yàn)零任意信號發(fā)生器與示波器的使用1
實(shí)驗(yàn)一電荷靈敏前置放大器6
實(shí)驗(yàn)二主放大器11
實(shí)驗(yàn)三單道脈沖幅度分析器17
實(shí)驗(yàn)四堆積判棄電路23實(shí)驗(yàn)五多道脈沖幅度分析器28
實(shí)驗(yàn)六時間檢出(前沿/過零)34
實(shí)驗(yàn)七符合反符合實(shí)驗(yàn)41實(shí)驗(yàn)八定標(biāo)器實(shí)驗(yàn)46
實(shí)驗(yàn)九符合測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)51
實(shí)驗(yàn)十時間測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)53
實(shí)驗(yàn)十一能譜測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)55
參考文獻(xiàn)57
附錄一測試信號58
附錄二信號發(fā)生器和示波器使用中常見問題60
附錄三非線性及其測量62
附錄四耦合64
附錄五單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器66
附錄六D觸發(fā)器68
附錄七TDC-GP2芯片簡介70
附錄八SR鎖存器72
附錄九電荷靈敏度73
附錄十前置放大器實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖75
附錄十一主放大器實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖76
附錄十二單道實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖77
附錄十三多道實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖78
附錄十四過零定時實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖81
附錄十五時數(shù)轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖83
附錄十六定標(biāo)器實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖87
附錄十七符合反符合實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖91
附錄十八堆積判棄實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖92
附錄十九數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)?zāi)K原理圖93
附錄二十常用符號中英文對照表98