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目 录2

第一部分信号、噪声和分析方法2

第一章核辐射探测器的输出信号2

第一节探测器中的能量－电荷转换2

1.1.1能量－电荷转换系数2

1.1.2探测器的固有能量分辨率4

1.1.3探测器的线性和稳定性7

第二节探测器的输出电流波形8

1.2.1电离室的输出电流波形8

1.2.2 PIN半导体探测器的输出电流波形13

1.2.3 PN结半导体探测器的输出电流波形19

*1.2.4粒子径迹对半导体探测器输出电流波形的影响22

*1.2.5正比计数管的输出电流波形25

1.2.6闪烁探测器的输出电流波形26

第三节探测器的电源30

1.3.1探测器电源的技术指标和辅助功能31

1.3.2高压电源的工作原理33

第二章信号和噪声的分析方法35

第一节频域和时域分析35

2.1.1富里叶级数35

2.1.2富里叶变换36

2.1.3富里叶变换的基本性质38

2.1.4冲击函数（δ函数）41

2.1.5线性系统的冲击响应和频率响应44

2.1.6坎贝尔定理50

第二节复频域分析53

2.2.1拉普拉斯变换及其基本性质53

2.2.2极点、零点和时域波形的关系54

第三节统计分析59

2.3.1记录组和样本函数60

2.3.2概率密度函数62

2.3.3功率谱密度函数64

2.3.4自相关函数的基本性质65

*2.3.5自相关函数和功率谱密度函数的实例67

2.3.6噪声通过线性系统的计算70

第三章核电子学中的噪声73

第一节噪声的分类73

3.1.1散粒噪声73

3.1.2热噪声76

3.1.3低频噪声77

第二节器件的噪声81

3.2.1探测器的噪声81

3.2.2场效应晶体管的噪声83

3.2.3电阻的噪声84

第三节系统噪声的表示方法85

第二部分信号处理89

第四章核电子学信号处理概述89

第一节信号处理的基本要求89

第二节线性系统的一般特性90

4.2.1积分非线性91

4.2.2微分非线性92

4.2.3稳定性93

4.2.4速度特性95

第三节用于测试信号处理系统的精密信号发生器96

4.3.1水银开关精密信号发生器96

4.3.2电子开关精密信号发生器98

4.3.3滑移脉冲信号发生器99

第四节信号处理设备的插件化和标准化101

5.1.1前置放大器的作用104

5.1.2前置放大器的分类104

第一节概述104

第五章前置放大器104

第二节电荷灵敏前置放大器106

5.2.1电荷灵敏前置放大器的工作原理106

5.2.2电荷灵敏前置放大器的噪声107

5.2.3电荷灵敏前置放大器的电路111

5.2.4电荷灵敏前置放大器的主要特性115

5.2.5噪声测量123

第三节电压灵敏和电流灵敏前置放大器125

5.3.1电压灵敏前置放大器125

5.3.2电流灵敏前置放大器127

第六章滤波和成形135

第一节滤波器概述135

6.1.1线性系统的最佳滤波135

6.1.2电荷灵敏前置放大器后的最佳滤波138

6.1.3实际滤波器的信噪比141

第二节成形电路概述148

6.2.1信号成形的要求149

6.2.2极－零相消技术151

第三节成形电路的信息畸变158

6.3.1弹道亏损158

6.3.2堆积畸变164

第四节无源阻容滤波成形171

6.4.1 CR-(RC)m滤波成形的输出波形和信噪比171

6.4.2 CR-(RC)m滤波成形引起的信息畸变174

6.4.3 (CR)2-(RC)m滤波成形176

第五节有源滤波器179

6.5.1常用的有源滤波器179

6.5.2有源滤波器在能谱测量系统中的应用182

第六节延迟线滤波成形186

6.6.1 DL和(DL)2成形186

6.6.2延迟线－阻容积分器滤波成形190

6.6.3延迟线成形的使用问题192

*6.6.4横向滤波器199

第七章谱仪放大器和弱电流放大器205

第一节谱仪放大器205

7.1.1概述205

7.1.2谱仪放大器的放大节206

7.1.3谱仪放大器的实际电路208

7.1.4谱仪放大器的技术指标208

第二节弱电流放大器——静电计215

7.3.1电阻式静电计215

7.3.2动电容静电计217

第八章 时变与非线性电路220

第一节线性门220

8.1.1线性门的基本特性220

8.1.2线性门电路实例223

8.2.1模拟展宽器225

第二节展宽器225

8.2.2逻辑展宽器228

*8.2.3采样－保持电路230

第三节基线恢复器231

8.3.1基线恢复原理232

8.3.2 CD基线恢复器233

8.3.3 CDD基线恢复器（Robinson电路）235

8.3.4反馈式基线恢复器238

*8.3.5基线恢复器对信号噪声比的影响239

第四节堆积判弃电路242

*第五节时变滤波器246

8.5.1权函数246

8.5.2时变积分器和时变微分器250

8.5.3时变能谱测量系统253

附录一常用拉普拉斯变换表261

附录二 CR-(RC)m滤波成形电路的信噪比262