利用飞行时间方法测量快中子能谱
长度测量的几种常见方法
长度测量的几种常见方法 在长度测量中，常遇到一些物体的长度不能直接用刻度尺测量，如球的直径、一张纸的厚度等。但是，根据具体情况采取不同的特殊方法是可以测出它们的长度的。下面是在测量中常用到的几种长度的特殊测量方法； 一、曲直法。利用其它工具把曲线变成直线，再用刻度尺测量。 例1 你能利用刻度尺测出排球的直径吗？ 提示：用一条弹性很小的柔软棉线沿排球的“赤道”绕一周，然后量出棉线的长度，再应用周长公式算出排球的直径。 二、轮替尺法。对于长而弯的曲线的测量，可借助圆轮沿曲线滚动，记下轮子滚过的转数，然后测出轮的周长，再用轮的周长乘以转数就得曲线的长度。 例2 怎样用你的玩具滚轮和一把米尺近似地测出你们学校跑道的总长？ 三、斜正法。利用几何知道，用三角板和直尺测量如圆锥的高、圆柱体的直径和球的直径等。 例3 用直尺和三角板，你如何测出茶杯的深度和三棱锥的高度？ 四、聚积法。把完全相同的物体重叠起来，先测出它们的总长，再算出所求部分的长。 例4 你能用一支铅笔，一把刻度尺近似地测出一根粗细均匀的铜丝的直径吗？写出你的操作过程。 提示：将金属丝在铅笔杆上密绕几十圈（不要叠合），测出其总长，然后除以圈数就可得到铜丝的直径。 五、割补法。对不规则图形面积的测量，将其轮廓描在方格纸上，先数占满方格的格数，再对没有占满方格的部分，按残缺的大小相互补充填满，得到占满的格数，然后测出每格的长和宽，算出每格的面积，乘以总格数就得到图形的近似面积。 例5 怎样利用直尺和印有方格的玻璃纸测出我国任何一省的面积。 六、影长法。利用太阳光或灯光和米尺，分别测出物体影长和米尺影长，根据几何知识算出物高=1米×物体影长／米尺影长。
γ射线能谱测量
γ射线能谱测量 ——物理0805 乔英杰u200810200 王振宇u200810256 实验背景：19世纪下半叶，物理学家对X射线和阴极射线进行了大量的研究，导致了放射性、电子以及α、β、γ射线的发现，这些射线的发现同时也为原子科学的发展奠定了基础。 自20世纪进入原子能时代，科学家对射线进行了更进一步的研究，射线在科学技术中开始渗透，根据γ射线具有波长短、能量高、穿透能力强和对细胞有很强的杀伤力的特性，γ射线的应用也成了一门新兴产业，现在它已经应用到了国民经济和社会生活的各个领域，特别是在工农业、医疗卫生和生物学方面取得了巨大的成果和效益，为科学技术和人类历史的进程起了巨大而深刻的影响。 目前γ射线的应用正在蓬勃快速的发展，应用领域仍在不断拓宽，它以低能耗、无污染、无残留、安全卫生等优点，深受众多行业的青睐，可是，其危害性也不容忽视。我们需要对γ射线深入了解，才能在降低其危害性的同时让其更好的为我们服务。本实验采用闪烁探测器和多道脉冲幅度分析器对γ射线的能量分布谱进行测量，以便我们了解用闪烁探测器测量γ射线的方法，学会分析能谱的特征及其影响因素。 实验原理： 1、闪烁探测器工作原理：闪烁探测器探测γ射线时，γ光子与物质作用不直接产生电离，而是发生光电效应、康普顿效应、电子对效应，闪烁体的原子、分子、电离或激发的作用来自三种效应所产生的次级电子。这样，我们就得到了对应于γ射线能量强度的电信号。之后，光电倍增管将所得电信号放大（倍增管阴极与阳极之间有十余个打那级，每个打那级均发生电子的倍增现象），其阳极最后收集电子的电极，与射级跟随器电路相连，使收集到的电子流以电压脉冲的方式输出。 2、γ闪烁能谱仪的工作原理：如下图（1）所示，整个仪器的信号传递大致是：由γ射线放射源放出的γ射线被闪烁探测器接受并转换为电压脉冲，前置放大器和脉冲放大器对探测器输出的电压脉冲进行放大，最后这些脉冲被多道分析器采集、处理。 多道分析器的到是指在分析器中存在的记录不同高度脉冲的位置。我们在试验中采用的是1024道分析器，即将脉冲电压范围分成1024份，然后计算机记录探测器输出的脉冲落在每份范围上的数目。
基于飞行时间测量的测量方法及系统与制作流程
本技术提供了一种基于飞行时间测量的测量方法及系统，方法包括：主控制单元接收外部输入的启动指令，将所述启动指令发送给探测单元；所述探测单元根据所述启动指令对传送装置执行被检测物的探测处理；当探测到所述传送装置上有被检测物时，生成测量指令发送给所述测量单元；所述测量单元根据所述测量指令启动所述测量单元的光源装置发射检测光，并启动所述测量单元的飞行时间传感识别装置对所述被检测物进行拍摄；所述飞行时间传感识别装置将拍摄得到的一帧三维点云数据传输给所述主控制单元；所述主控制单元对所述三维点云数据进行点云提取、三维重建和分析计算处理，得到所述被检测物的体积。 权利要求书 1.一种基于飞行时间测量的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括： 主控制单元接收外部输入的启动指令，将所述启动指令发送给探测单元； 所述探测单元根据所述启动指令对传送装置执行被检测物的探测处理；
当探测到所述传送装置上有被检测物时，生成测量指令发送给所述测量单元； 所述测量单元根据所述测量指令启动所述测量单元的光源装置发射检测光，并启动所述测量单元的飞行时间传感识别装置对所述被检测物进行拍摄； 所述飞行时间传感识别装置将拍摄得到的一帧三维点云数据传输给所述主控制单元； 所述主控制单元对所述三维点云数据进行点云提取、三维重建和分析计算处理，得到所述被检测物的体积。 2.根据权利要求1所述基于飞行时间测量的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括： 所述主控制单元根据预置体积值对所述被检测物的体积进行分类，并根据所述分类的结果，生成分类指令，发送给所述传送装置，用以将所述被检测物送入相应的装配区。 3.根据权利要求1所述基于飞行时间测量的测量方法，其特征在于，所述生成测量指令发送给所述测量单元具体为： 所述探测单元生成测量指令发送给所述主控制单元，所述主控制单元启动计时器进行计时，当到达预设时间时，将所述测量指令发送给所述测量单元。 4.根据权利要求1所述基于飞行时间测量的测量方法，其特征在于，所述检测光具体为： 使用脉冲调制方式进行调制得到的波长范围780nm-1100nm的脉冲波。 5.根据权利要求1所述基于飞行时间测量的测量方法，其特征在于，所述飞行时间传感识别装置的分辨率为320×240或480×320。 6.一种基于飞行时间测量的测量系统，其特征在于，所述测量系统包括：传送装置、主控制单元、检测单元探测单元和测量单元；
α射线能谱测量(有算能量刻度哦)
**************************************************************************** 西南科技大学 《α射线能谱测量》报告 设计名称α射线能谱测量 学院 班级 学生姓名 学号 设计日期 2014年12月 2014年10月制
目录 1实验目的 (1) 2实验内容 (1) 3实验原理 (1) 3.1α能谱 (1) 3.2α放射源 (2) 3.3α放谱仪 (3) 3.4探测器测量α射线能谱相关原理 (4) 3.5α谱仪的能量刻度和能量分辨率 (4) 4实验仪器、器材 (5) 5实验步骤 (5) 6实验数据记录、处理 (6) 7实验结论 (8)
1实验目的 α衰变中发射的α粒子能量及辐射几率的测量，对于核结构研究具有重要意义。这些核数据的测量通常是用α磁谱仪或半导体α谱仪。而本实验主要从以下几个方面进行： 1、了解α谱仪工作原理与特性 2、掌握α能谱测量原理及测量方法 3、测量获取表中各种放射源在不同探源距下α能谱的数据与图像记录并进行刻度 2实验内容 测定α谱仪在不同源距下α能谱的数据，并通过计算获得相关能量分辨率。同时，进行能量刻度。 3实验原理 3.1α能谱 α粒子通过物质时，主要是与物质的原子的壳层电子相互作用发生电离损失，使物质产生正负离子对，对于一定物质，α在其内部产生一对离子所需的平均能量是一定的（即平均电能w），所以在物质中产生的正负离子对数与α粒子损失的能量成正比，即：E N= W 公式中N为α粒子在物质中产生的正负离子对数目，E是在物质中损失的α粒子能量。如果α粒子将其全部能量损失在物质内，E就是α粒子的能量。 由于α粒子在空气中的射程很短（在T=15℃，P=1大气压时，天然放射性核素衰变产生的α粒子，射程最大为Thc’(212Po) 为8.62cm，能量最小232Th为2.5cm），所以测量室应采用真空室，如上图1所示，采用真空泵将测量室抽成真空，这样与探测器接触的α粒子的能量才近似等于放射性核素经过α粒子放出的α粒子的初始能量（近似是因为不可能将测量室抽成绝对真空）。 α粒子在探测器中因电离、激发（由于α粒子的质量很大，所以与物质的散射作用很不明显。α粒子在空气中的径迹是一条直线，这种直线很容易在威尔逊云室中看到。）等效应而产生电流脉冲，其幅度与α粒子能量成正比。电流信号经前置放大器、主放大器放大，出来的电信号通过多道分析器进行数据采集，最后通过计算机采集并显示其仪器谱（实验用α谱仪硬件连接及内部结构框图如图1所示）。仪器谱以α粒子的能量（即脉冲幅度）为横坐标，某个能量段内α粒子数（或计数率）为纵坐标，即可计算样品中各单个核素发射的α粒
测量要求方法
1．一般规定 1.1图根点是直接供测图使用的平面和高程控制点，可在各等级控制点上采用经纬仪交会法、测距导线法、全站仪坐标法、三角高程、水准测量、GPS等方法测量。 1.2图根点或测站点的精度以相对于邻近控制点的中误差来衡量，其点位中误差不应超过图上±0.1㎜；其高程中误差不应超过测图基本等高距的1/10。 1.3为了节约，图根点可以采用临时地面标志。 1.4图根点的密度因测图使用的仪器不同要求也不同，只要能够保证碎部点的平面高程精度即可。 1.5测站点可以在测图过程中根据需要随时测放。 2．图根点测量(略) 三、地形测量测绘内容及取舍 地形图应表示测量控制点、居民地和垣栅、工矿建筑物及其他设施、 交通及附属设施、管线及附属设施、水系及附属设施、境界、地貌和土质、植被等各项地物、地貌要素，以及地理名称注记等。并着重显示与测图用途有关的各项要素。 地物、地貌的各项要素的表示方法和取舍原则，除应按现行国家标准地形图图式执行外，还应符合如下有关规定。 1．测量控制点测绘 1.1测量控制点是测绘地形图和工程测量施工放样的主要依据，在图上应精确表示。 1.2各等级平面控制点、导线点、图根点、水准点，应以展点或测点位置为符号的几何中心位置，按图式规定符号表示。 2．居民地和垣栅的测绘 2.1居民地的各类建筑物、构筑物及主要附属设施应准确测绘实地外围轮廓和如实反映建筑结构特征。 2.2房屋的轮廓应以墙基外角为准，并按建筑材料和性质分类，注记层数。1：500与1：1000比例尺测图，房屋应逐个表示，临时性房屋可舍去；1：2000比例尺测图可适当综合取舍，图上宽度小于0.5mm的小巷可不表示。2.3建筑物和围墙轮廓凸凹在图上小于0.4mm，简单房屋小于0.6mm时，可用直线连接。 2.4 1：500比例尺测图，房屋内部天井宜区分表示；1：1000比例尺测图，图上6mm2以下的天井可不表示。 2.5测绘垣栅应类别清楚，取舍得当。城墙按城基轮廓依比例尺表示，城楼、城门、豁口均应实测；围墙、栅栏、栏杆等可根据其永久性、规整性、重要性等综合考虑取舍。 2.6台阶和室外楼梯长度大于3M毫米，宽度大于1M毫米的应在图中表示。 2.7永久性门墩、支柱大于1M毫米的依比例实测，小于1M毫米的测量其中心位置，用符号表示。重要的墩柱无法测量中心位置时，要量取并记录偏心距和偏离方向。 2.8建筑物上突出的悬空部分应测量最外范围的投影位置，主要的支柱也要实测。 3．工矿建（构）筑物及其它设施的测绘 3.1工矿建（构）筑物及其它设施的测绘，图上应准确表示其位置、形状和性质特征。 3.2工矿建（构）筑物及其它设施依比例尺表示的，应实测其外部轮廓，并配置符号或按图式规定用依比例尺符号；不依比例尺表示的，应准确测定其定位点或定位线，用不依比例尺符号表示。 4．交通及附属设施测绘 4.1交通及附属设施的测绘，图上应准确反映陆地道路的类别和等级，附属设施的结构和关系；正确处理道路的相交关系及与其它要素的关系；正确表示水运和海运的航行标志，河流和通航情况及各级道路的通过关系。 4.2铁路轨顶（曲线段取内轨顶）、公路路中、道路交叉处、桥面等应测注高程，隧道、涵洞应测注底面高程。 4.3公路与其它双线道路在图上均应按实宽依比例尺表示。公路应在图上每隔15~20mm注出公路技术等级代码，国道应注出国道路线编号。公路、街道按其铺面材料分为水泥、沥青、砾石、条石或石板、硬砖、碎石和土路等，应分别以砼、沥、砾、石、砖、碴、土等注记于图中路面上，铺面材料改变处应用点线分开。 4.4铁路与公路或其它道路平面相交时，铁路符号不中断，而将另一道路符号中断；城市道路为立体交叉或高架道路时，应测绘桥位、匝道与绿地等；多层交叉重叠，下层被上层遮住的部分不绘，桥墩或立柱视用图需要表示，垂直的挡土墙可绘实线而不绘挡土墙符号。 4.5路堤、路堑应按实地宽度绘出边界，并应在其坡顶、坡脚适当测注高程。 4.6道路通过居民地不宜中断，应按真实位置绘出。高速公路应绘出两侧围建的栅栏（或墙）和出入口，注明公路名称。中央分隔带视用图需要表示。市区街道应将车行道、过街天桥、过街地道的出入口、分隔带、环岛、街心花园、人行道与绿化带绘出。 4.7跨越河流或谷地的桥梁，应实测桥头、桥身和桥墩位置，加注建筑结构。码头应实测轮廓线，有专有名称的加注名称，无名称者注“码头”，码头上的建筑应实测并以相应符号表示。 4.8大车路、乡村路、内部道路按比例实测，宽度小于1M毫米时只测路中线，以小路符号表示。 5．管线测绘 5.1永久性的电力线、电信线均应准确表示，电杆、铁塔位置应实测。当多种线路在同一杆架上时，只表示主要的。城市建筑区内电力线、电信线可不连线，但应在杆架处绘出线路方向。各种线路应做到线类分明，走向连贯。
飞行时间质谱精确定标的方法
飞行时间质谱精确定标的方法利用飞行时间质谱(TOF)探测得到的数据文件截图如下面左图，导入Origin里如右图： 行号即为横坐标，代表飞行时间，每一行数值代表质谱图中相应点的信号强度，如下图： 我们用工具选取一个已知峰的信号，如水(H2O)，见下图，图中显示出该点行号为8642，信号强度为5855：
因为我们已知这个峰代表水(H2O)，那么就可以将飞行时间与质量对应起来。 首先我们要了解，质谱探测得到的信号所代表的是这个物种(H2O)的同位素峰([1]H2[16]O)，那么它的质量就不是平均分子量，而是由确定组成的核素相加得到的质量。 其次我们要了解，由于我们使用的是真空紫外光电离，那么形成的离子应该只带一个正电荷。 因此，质谱探测到的信号实际上是带一个正电荷的阳离子([1]H2[16]O+)。 我们使用下面这个软件来查询相应的m/z值，Measured mass表示质量数，Tolerence表示误差，单位为毫道尔顿，Charge on Molecule表示粒子所带电荷数，下图中的设置表示我们要查询质量数范围为[17.500, 18.500]，带1个正电荷的粒子的可能分子式及其精确质量：
结果给出[1]H2[16]O+的精确质量为18.010016。 将上表拷入Origin中，并做图拟合，步骤如下：
显示下图结果： 将结果粘贴于下表，A、B、C即为定标公式的参数，其含义为m/z=A+B*row+C*row^2： 可自行设计表格，将目标峰的横坐标转化为精确质量数m/z。
Q&A: 1行号究竟代表多少飞行时间？ 一行代表2ns，如行号5000，代表飞行时间10000ns。 这是通过P7888数据采集卡附带的采集软件MCDWin设置的，可以更改。 2怎么定更精确、更大范围的质量？ 本例只提供了定标方法，对于更精确、更大范围的质量定标，就要提供更多的数据点来拟合。可以通过如下两种途径： 2.1选取一个产物较多的质谱，利用已定好标的公式，计算相应产物或碎片峰的质量， 猜测其真实分子式，并将分子式与其实际质量添加入飞行时间-质量对应表中，重 新拟合得到更精确的定标公式。 2.2若大质量产物的分子式不容易猜测，那么通入少量大质量标准样品进行定标。大质 量标准样品推荐芳香烃化合物，比如萘、蒽、菲等，不推荐使用脂肪烃，进入腔 体后非常不易挥发。 3怎么做横坐标为质量数的质谱图？ 按下列步骤： 3.1在数据列左侧插入两列： 3.2将第一列填充为行号：
几种特殊的测量方法
科学兴趣小组讲章（2017.9.27）： 几种特殊的测量方法 长度的特殊测量 长度测量是最基本的测量。一般情况下，可以用测量工具刻度尺直接测量。如果受到某些条件的限制，不能或不易用测量工具直接测量，那么只能用间接测量。间接测量长度的方法通常有以下几种： 一、累积法 又叫测多算少法，通过积少成多的办法进行测量，再通过求平均来求得，这种方法还可以减小误差。可用于测纸的厚度和细金属线的直径。如要测某一课本中每张纸的厚度，可取若干张纸（纸的张数要适量），压紧后，用最小刻度为毫米的刻度尺量出其总厚度，然后将总厚度除以纸的张数，所得的商即是每张纸的厚度。 又如，要测细金属丝的直径，我们只要找一支圆铅笔（或粗细适 当的圆柱体），将金属丝在铅笔上依次密绕适当的圈数，用有毫米刻 度的刻度尺量出这个线圈的长度，再将线圈长除以圈数，所得的商就 是金属丝的直径。 二、化曲为直法 也称棉线法。比较短的曲线，可以用一根弹性不大或没有弹性的柔软棉线替代曲线来测量。方法是把棉线的起点放在曲线的一端点处，让它顺着曲线弯曲，标出曲线另一端点在棉线处的记号作为终点，然后把棉线拉直，用刻度尺量出棉线起点至终点间的距 离，即为曲线长度。 曲线的长度是不易直接测出的，但可以将曲线化为直线，再用工具测出直 线长。例如，测地图上某两城市铁路线的长度，可用棉线使之与地图上的铁路 线重合，再把棉线弄直，用刻度尺测出其长度，即是地图上铁路线的长度。 测出如图所示曲线的长度。 取一段没有弹性的棉线，将它与所示图形完全重合，记下起点和终点位置，然后将棉线拉直后用刻度尺测出两点之间的距离，这一距离即为所示曲线的长度。显然，利用此方法还可测出地图上任意两地铁路线之间的图上距离，结合地图上的比例尺，利用公式“实际距离＝图上距离/比例尺”便可算出两地之间的实际距离。 三、滚轮法 比较长的曲线，可用一轮子，先测出其直径，后求出其周长，再 将轮沿曲线滚动，记下滚动的圈数，最后将轮的周长与轮滚动的圈数 相乘，所得的积就是曲线的长度。 例如，要测运动场上跑道的长，可用已知周长的滚轮在长跑道上 滚动，由滚动的圈数×滚轮的周长，就可算出跑道的长度。 四、平移法 这种测量方法也叫“卡测法”。卡测法对于部分形状规则的物体， 某些长度端点位置模糊，或不易确定，如圆柱体、乒乓球的直径，圆 锥体的高等，需要借助于三角板或桌面将待测物体卡住，把不可直接 测量的长度转移到刻度尺上，从而直接测出该长度。例如，用直角三 角板和刻度尺测球体的直径、圆锥体的高、硬币的直径、圆柱体的直径等都用这种方法。
_能谱法测定_241_Am_n_242_Am_g_m_的反应分支比(精)
第41卷第6期 2007年11月原子能科学技术 AtomicEnergyScienceandTechnologyVol.41,No.6Nov.2007 能谱法测定 241Am(n, )242Amg,m的反应分支比 倪建忠,代义华,张海涛,鲁檑,施艳梅,常永福 (西北核技术研究所,陕西西安 710024) 摘要:研究建立了1种利用能谱测定241Am(n, )242Amg,m的反应分支比K1和K2的方法。利用242Amm与242Amg半衰期差别很大的特点,分两次测量241Am辐照样品中的242Cm含量,分别推算242Amg与242Amm的生成量,从而得到K1和K2。实际分析了某反应堆辐照的样品,测得了该反应堆中子能谱对应的K1和K2值。 关键词:241Am;中子俘获反应;分支比; 能谱法 中图分类号:O571.4 文献标识码:A 文章编号:1000 6931(2007)06 0671 03 241DeterminationofBranchingRatioofAm(n, )Am242g,mWith Spectrometry NIJian zhong,DAIYi hua,ZHANGHai tao,LULei,SHIYan mei,CHANGYong fu (NorthwestInstituteofNuclearTechnology,Xi an710024,China) Abstract:AmethodtodeterminethebranchingratioK1andK2of 242g242241Am(n, )242Amg,m242with spectrometrywasestablished.Basedonthefactthatthehalf lifeofAmmandAmarequitedifferent,theCmactivityofsampleirradiatedinareactorwasmeas uredattwodifferentmoments,thentheproductionamountof242Amgand242Ammduringirra diationwascalculated,finallytheK1andK2wereobtained. Keywords: 241241Am;neutroncapturereaction;branchingratio; spectrometry242g Am发生中子俘获反应生成Am的同 时,还会生成激发态的242Amm。反应及产物的 衰变示于图1。 241Am(n, )Am反应分支比K1和K2随 [1]242g,m入射中子的能量而变化。R.M.Harbour、Y. [2]Shinohara分别于1973年和1997年测量了K1 和K2(表1)。目前,国内尚未进行有关241Am(n, )242Amg,m反应分支比的测定工作。 本工作研究建立1种利用能谱同位素稀 释法测定K1和K2的方法,并获得某反应堆中 子能谱对应的K1和K2
飞行时间法(ToF)CMOS传感器解决方案
飞行时间法（ToF）CMOS传感器解决方案 据麦姆斯咨询报道，国际知名图像传感器制造商兼专业定制服务商，Teledyne e2v即将亮相第二十届中国国际光电博览会－集结国内外优质通信器件商、设备供应商、系统集成商和运营商一大盛会。欢迎莅临其展位6C46 ">新品展示 用于高速扫描和条码读取的Snappy 2MP CMOS图像传感器Snappy 2MP CMOS图像传感器主要用于条码读取和其他2D扫描应用。这一传感器以独特设计，将全高清、2.8μm低噪全局快门和其他高级功能完美结合，并通过小巧的光学格式，实现快速经济的解码能力。无论是像素表现或是片上集成的实时处理功能，Snappy传感器皆进行了全方位的优化，实现高速准确的1D和2D条码扫描。在物流、分拣、零售POS和其他相关行业应用中，它让扫描平台实现更高的效率和产量。Snappy的独特性能还适用于许多其他应用领域，包括无人机、嵌入式视觉系统、物联网边界装置、智能监控摄像头和增强现实/虚拟现实。Emerald 8.9/12/16MP，全球最细小的全局快门CMOS图像传感器利用最新生产工艺以及像素设计技术，Teledyne e2v Emerald系列CMOS图像传感器，有着全世界范围内最小的全局快门像素尺寸（2.8μm）、底噪、满井容量7ke-，典型读出噪声4e- (低噪模式下2e-)。这一创新型革命技术，可使客户获得更高分辨率，但同时降低光学镜头尺寸，可降低整体系统成本。新一代图像传感器将大大提升暗场非一致性DSNU，与其他CMOS产品比较至少提升10倍，在低光应用中，这一性能可提升相机高温和长时间曝光方面性能，尤其是用于显微镜和户外，比如监控、测速以及交通上等的相机。新一代图像传感器主要发布三种分辨率，16MP（4096 x 4096 pixels）, 12MP（4096 x 3072 pixels），和8.9MP（4096 x 2160 pixels），世界上第一个高分辨率下1英寸光学尺寸，可使用C口镜头。每种图像传感器都有相同的像素设计、配置、读出结构、cLGA封装，这可降低相机厂商的研发成本。同时，根据机器视觉工业自动化的更高要求，这一代芯片具备高动态范围（HDR）模式，8/10/12bit ADC转换，高速输出（60fps at 10 bits 1at 16MP），多样化的电节省模式等。 飞行时间法（ToF）CMOS传感器解决方案
γ射线能谱的测量
（一） γ射线能谱的测量 摘要： 本实验将了解闪烁探测器谱仪的工作原理及其使用；学习分析实验测量的137Cs 和60Co γ谱之谱形和γ射线能谱的刻度测定谱仪的能量分辨率,本实验的目的是了解NaI(Tl)闪烁谱仪的原理、特性与结构，掌握NaI(Tl)闪烁谱仪的使用方法和γ射线能谱的刻度。 关键词：γ 射线 Na(Tl)闪烁探测器 能谱图 单道脉冲幅度分析器 引言： 闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下会发光的特性来探测射线的仪器。它的主要优点是：既能探测各种带电粒子，又能探测中性粒子；既能测量粒子强度，又能测量粒子能量；且探测效率高，分辨时间短。它在核物理研究和放射性同位素测量中得到广泛的应用。核物理的发展,不断地为核能装置的设计提供日益精确的数据,新的核技术，如核磁共振、穆斯堡尔谱学、晶体的沟道效应和阻塞效应，以及扰动角关联技术等都迅速得到应用。核技术的广泛应用已成为现代化科学技术的标志之 正 文： 实验原理 1.闪烁谱仪结构与工作原理 ＮａＩ（Ｔｌ）闪烁谱仪结构如图。整个仪器由探头（包括闪烁体、光电倍增管、射极跟随器），高压电源，线性放大器、多道脉冲幅度分析器几部分组成。射线通过闪烁体时，闪烁体的发光强度与射线在闪烁体内损失的能量成正比。带电粒子（如α、β粒子）通过闪烁体时，将引起大量的分子或原子的激发和电离，这些受激的分子或原子由激发态回到基态时就放出光子；不带电的γ射线先在闪烁体内产生光电子、康普顿电子及正、负电子对（当Ｅγ＞1.02ＭｅＶ时），然后这些电子使闪烁体内的分子或原子激发和电离而发光。闪烁体发出的光子被闪烁体外的光反射层反射，会聚到光电倍增管的光电阴极上，打出光电子。光阴极上打出的光电子在光电倍增管中倍增出大量电子，最后为阳极吸收形成电压脉冲。每产生一个电压脉冲就表示有一个粒子进入探测器。由于电压脉冲幅度与粒子在闪烁体内消耗的能量（产生的光强）成正比，所以根据脉冲幅度的大小可以确定入射粒子的能量。利用脉冲幅度分析器可以测定入射射线的能谱。 由原子物理学中可知γ射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿效应和正、负电子对产生这三种过程分别如下： （１）光电效应。入射γ粒子把能量全部转移给原子中的束缚电子，而把束缚电子打出来形成光电子。由于束缚电子的电离能Ｅ1一般远小于入射γ射线能量Ｅγ，所以光电子的动能近似等于入射γ射线的能量Ｅ光电＝Ｅγ－Ｅ1≈Ｅγ （２）康普顿效应。核外电子与入射γ射线发生康普顿散射，设入射γ光子能量为ｈ，散射
飞行时间计数器
4.6 飞行时间计数器 飞行时间计数器置于主漂移室和晶体量能器之间（见图 4.6-1），桶部TOF 的接收度为0.83，端盖TOF 的接收度从0.85到0.95，基本覆盖了主漂移室和量能器的接收度。飞行时间计数器用来测量带电粒子在主漂移室内的飞行时间，主要功能是通过所测量的飞行时间信息，结合主漂移室测得粒子的动量和径迹，从而辨别粒子的种类；同时它也参加第一级触发判选；而且可以利用不同探测器输出信号之间的时间关系来排除宇宙线本底。 飞行时间计数器主要物理目标是粒子鉴别，其能力大小主要由相同动量粒子的飞行时间差和飞行时间计数器的时间分辨率所决定。飞行时间差随飞行时间计数器的内半径的变大而增加；时间分辨率分别由正负电子对撞的起始时间推算精度和粒子打到飞行时间计数器后测量的截止时间的精度决定，其中飞行时间计数器的本征时间分辨率是主要因素。 4.6.1 TOF 时间分辨率分析 每层TOF 的时间分辨率受多种因素影响，总的时间分辨率可表示为： 22exp 2222 2walk time ect s electronic position Z length bunch time bunch TOF ----++++++=σσσσσσσσ图4.6-1 BESIII 总体框图。桶部和端盖TOF 都是置于主漂移室和量能器之间，前者将固定于主漂移室上，后者固定到端盖量能器上。
1) TOF σ, TOF 本征时间分辨。 TOF 本征时间分辨与闪烁体和光电倍增管的性能、参数直接相关，如下面的公式所示[1]： 其中，scin τ是闪烁体的衰减时间，L 是击中位置到光电倍增管的距离， PMT τ是光电倍增管中光电子的渡越时间涨落，pe N 是光电子数。 pe N 与闪烁体的光产额、 厚度、衰减长度、光传输距离和光电倍增管的量子效率都有关： 其中，λ是光波长， )(0λN 是单位厚度闪烁体的光产额， t L 是粒子穿过闪烁体的厚度，a L 闪烁体的衰减长度, )(λε是光电倍增管的量子效率函数。根据我们和BELLE 的经验，我们希望单层TOF 的本征时间分辨率达到80ps （参见后面4.6.4 and 4.6.5）。 2) time bunch -σ, 束团时间不确定性。 束团时间的不确定性与加速器储存环中的高频时钟和稳相精度有关。根据BEPCII 的设计指标，其高频时钟周期为2ns ，稳相精度为1°，所以本征的束团时间误差为５ps 。考虑到在读出过程中，时钟信号传输和寄存等会造成时间晃动，我们希望这项误差达到20ps 以内。 3) length bunch -σ, 束团长度形成的对撞时刻的不确定性。 正负电子两个束团都有一定长度，这样它们相撞的准确时刻无法知道。根据BEPCII 的设计指标，束团长度为1.5cm ，即50ps 。两束团相撞可以简化考虑为一个静止、一个运动，相撞发生的几率是两个束团密度的乘积。这样，如果考虑两个束团密度都按高斯分布，其标准偏差将不确定性减少2倍,即 35ps 。 4) position Z -σ, 来源于粒子击中闪烁体的Z 向定位的不确定性。 在测量飞行时间时，闪烁体中的光传输时间必须要扣除。其精度取决于由MDC 径迹重建外推的闪烁体的Z 向定位。根据模拟，其精度为几个毫米，考虑到闪烁体折射率为1.5, 这项误差约为25ps 。 5) s electronic σ, 来源于电子学时间测量。 TOF 电子学时间测量将使用CERN HPTDC ，其设计指标为25ps 。 6) ect exp σ, 来源于预期飞行时间不确定性。 pe PMT scin TOF N c L n n ?? ????????+??????-+=2 2 222)1()35.21(ττσ?-∝λ λελd e L N N a L L t pe )()(/0
飞行时间质谱
飞行时间质谱技术及发展 前言：质谱分析是现代物理与化学领域使用的极为重要的工具。目前日益广泛的应用于原子能，石油以及化工，电子，医药等工业生产部门，农业科学研究部门及物理电子与粒子物理，地质学，有机，生物，无机，临床化学，考古，环境监测，空间探索等领域[1]。飞行时间质谱飞行时间质谱仪较其他质谱仪具有灵敏度好、分辨率高、分析速度快、质量检测上限只受离子检测器限制等优点，再配合电喷雾离子源基体辅助激光解析离子源[2]大气压化学电离源等离子源，使之成为当今最有发展前景的质谱仪。飞行时间质谱已用于研究许多国际最前沿的热点问题，是基因及基因组学、蛋白质及蛋白质组学、生物化学、医药学以及病毒学等领域中不可替代的有力工具，例如肽和蛋白分析、细菌分析、药物的裂解研究以及病毒检测。特别是在大通量、分析速度要求快的生物大分子分析中，飞行时间质谱成为唯一可以实现的分析手段，例如与激光离子源联用或作为二维气相色谱的检测器等。本文将介绍飞行时间质谱的基本原理、技术及仪器的发展历程。力求对该仪器技术有一个较清楚的认识，并对今后相关的研究工作提供建设性帮助。 1.飞行时间质谱的工作原理：TOF-MS分析方法的原理非常简单。这种质谱仪的 质量分析器是一个离子漂移管。样品在离子源中离子化后即被电场加速，由离子源产生的离子加速后进入无场漂移管，并以恒定速度飞向离子接收器，假设离子在电场方向上初始位移和初速度都为零，所带电荷数为q，质量数为m, 加速电场的电势差为V, 则加速后其动能应为： m v2 / 2= qe V 其中，v 为离子在电场方向上的速度。 离子以此速度穿过负极板上的栅条，飞向检测器。离子从负极板到达检测器的飞行时间t，就是TOFMS 进行质量分析的判据。在传统的线性TOFMS，离子沿直线飞行到达检测器；而在反射型TOFMS 中，离子经过多电极组成的反射器后反向飞行到达检测器，后者在分辨率方面优于前者。 2.飞行时间质谱的发展： 由于存在初始能量分散的问题，提高飞行时间质谱分辨率一直是研究者和仪器制造上努力的目标。仪器技术的进展也主要围绕这一目标进行。 2.1离子化技术的发展：最初TOFMS采用电子轰击的方法进行离子化。由电子枪产生的电子电离样品分子使其离解为离子，经加速形成离子束进入飞行区。这种方法可用于气、固、液体样品的分析。其缺点是：1)离子化时间较长，和一般离子的飞行时间数量级相近，容易引起大的误差；2)电子的电离及其进样方式，难以进行大分子样品的分析。目前这种离子化方式多用于小分子的分析。而新的电子发生方式如激光电子枪开始出现。后来脉冲离子发生器应用逐步广泛。用于固体或液体样品的重离子轰击、等离子体解吸(PDMS)及二次离子质谱(SIMS)属于此列。目前脉冲激光技术应用最广，包括激光解吸(LD)、共振激光离子化(RI)、共振加强单多光子离子化（RES/MPI）以及生化分析中常用的基质辅助激光解吸[4] (MALDI))等，适用于不同样品的分析。例如共振激光离子化可用于痕量金属元素的分析[3]。REMPI 则擅长复杂有机物的选择性离子化；MALDI的优点在于：1）可获得高的灵敏度，甚至能检测到离子化区的几个原子；2）对于热不稳定的生物大分子可实现无碎片离子化；3）对固体、液体表面分析，可以很好地控制离子化的位置或深度样品，分析时间大大缩短；4）可以与不同的离子化方式相结合。为解决多肽、蛋白、寡糖、DNA测序等生命科学领域中的前沿分析课题，需要发展特殊电离技术以及超高分辨、高灵敏度、大质量范围、多级串联的高档
能谱的测量-单道
云南大学物理实验教学中心 实验报告 课程名称：近代物理实验 实验项目： 能谱的测量－单道 学生姓名：朱江醒学号： 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业 指导教师：葛茂茂 实验时间： 2007年 12 月 16 日 8 时 30 分至12时 30 分 实验地点：四合院 实验类型：教学(演示□验证□综合□设计□) 学生科研□课外开放□测试□其它□
一、实验目的 （1） 了解γ射线与物质相互作用的基本特性； （2） 掌握NaI(Tl) γ谱仪的工作原理及其使用方法； （3） 学会分析137Cs 单道γ能谱； （4） 测定谱仪的能量分辨率及线性。 二．实验原理 1、γ射线与物质相互作用。当γ射线的能量在30MeV 以下时，最主要的相互作用方式有三种： （1） 光电效应。γ射线的全部能量转移给原子中的束缚电子，使这些电子从原于中发射出来，γ光子本身消失。 （2）康普顿散射。入射γ光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部分能量转移给电子，使它反冲出来，而散射光子的能量和运动方向都发生了变化。 （3） 电子对效应。 γ光子与靶物质原子的原子核库仑场作用，光子转化为正-负电子对。 在光电效应中，原子吸收光子的全部能量，其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能，另一部分就作为光电子的动能。所以，释放出来的光电子的能量就是入射光子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B γ之差。虽然有一部分能量被原子的反冲核所吸收，但这部分反冲能量与γ射线能量、光电子的能量相比可以忽略。因此， E 光电子γγE B E i ≈-= (1) 即光电子动能近似等于γ射线能量。值得注意的是，由于必须满足动量守恒定律，自由电子（非束缚电子）则不能吸收光子能量而成为光电子。光电效应的发生除入射光子和光电子外，还需要有一个第三者参加，这第三者就是发射光子之后剩余下来的整个原子。它带走一些反冲能量，但该能量十分小。由于它的参加，动量和能量守恒才能满足。而且，电子在原子中被束缚得越紧（即越靠近原子核），越容易使原子核参加上述过程。所以在K 壳层上发生光电效应的概率最大。 图1是能量为hν，的入射光子发生康普顿散射的示意图，h ν'为散射光子的能量；θ为散射光子与入射光子方向间的夹角，称散射角；?为反冲电子的反冲角。 康普顿散射与光电效应不同。光电效应中光子本身消失，能量完全转移给电子；康普顿散射中光子只是损失掉一部分能量。光电效应发生在束缚得最紧的内层电子上；康普顿散射则总是发生在束缚得最松的外层电子上。我们可以分析一下散射光子和反冲电子的能量与反射角的关系。入射光子能量为νγh E =,动量为c h /ν碰撞后，散 射光子的能量为νγ'='h E ，动量为c h /ν'，反冲电子的动能为E e ，总能量为E ，动量为 P ，见图 1，它们之间有下列关系式： 2 02 202 02 2 01c m c m c m mc c m E E e --= -=-=β (2) 2 01β -= =v m mv P (3)
飞行时间的计算方
飞行时间的计算方法 飞行物体时间计算公式：到达地的到达时间=起飞地起飞时间+飞行时间±时区差 1．若一架飞机地某地（30°N，116°E）于当地时间2011年3月14日14时 起飞向东飞行，经过10小时到达加拿大的温哥华（西五区），当地时间是（） A．3月8日1时B．3月8日11时C．3月7日1时D．3月9日10时 2．一架飞机从圣彼得堡（60°N，30°E）起飞，和西南经过11小时飞到古巴首都哈瓦那（西五区）。起飞时圣彼得堡时间为18日15时。飞机到达哈瓦那时，当地时间是（） A．19日12时 B．19日19时 C．18日12时D．18日19时 2007年8月24日希腊发生特大森林大火，被列为近15年来世界上最严重的森林火灾之一。读下图回答第3答 3．8月25日一架救火飞机从图中的C地（112°E，0°）日出时刻起飞到图中的A地降落，飞行员始终看见太阳在地平绒上，若此日北京（40N）昼长为13小时，则飞机的飞行时间为（）A．5小时B．5.5小时C．6小时D．6.5小时 4．飞机北京时间4月5日傍晚6时从上海直飞纽约(西五区),于下午4时到达,该飞机飞行了（）A．10小时B．11小时C．12小时D．13小时 读“北半球经纬网示意图”，有一飞机①于下午2时，以地球自转角速度，从甲向乙飞行2小时45分钟后，正好在乙地看到日落，据此回答5～7题。 5．甲、乙两地的经度差约为() A.40° B.41° C.45° D.50° 6．飞机①上的旅客经历的昼长是() A.16小时45分钟 B.13小时 C.15小时 D.12小时15分钟 7．飞机②同时以同样的速度从甲向丁飞行3小时30分钟正好到达丁， 则下列有可能的是() A.飞机②于丁地日落1小时后抵达 B.飞机②上的旅客经历的昼长比飞机①上的长 C.飞机②在丁地日落时正好抵达
各种测量方法
各种测量方法 一、轴径 在单件小批生产中，中低精度轴径的实际尺寸通常用卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具进行检测；在大批量生产中，多用光滑极限量规判断轴的实际尺寸和形状误差是否合格；；高精度的轴径常用机械式测微仪、电动式测微仪或光学仪器进行比较测量，用立式光学计测量轴径是最常用的测量方法。 二、孔径 单件小批生产通常用卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表、内测卡规等普通量具、通用量仪；大批量生产多用光滑极限量规；高精度深孔和精密孔等的测量常用内径百分表（千分表）或卧式测长仪（也叫万能测长仪）测量，用小孔内视镜、反射内视镜等检测小孔径，用电子深度卡尺测量细孔（细孔专用）。 三、长度、厚度 长度尺寸一般用卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等；厚度尺寸一般用塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规；壁厚尺寸可使用超声波测厚仪或壁厚千分尺来检测管类、薄壁件等的厚度，用膜厚计、涂层测厚计检测刀片或其他零件涂镀层的厚度；用偏心检查器检测偏心距值，用半径规检测圆弧角半径值，
用螺距规检测螺距尺寸值，用孔距卡尺测量孔距尺寸。 四、表面粗糙度 借助放大镜、比较显微镜等用表面粗糙度比较样块直接进行比较；用光切显微镜（又称为双管显微镜测量用车、铣、刨等加工方法完成的金属平面或外圆表面；用干涉显微镜（如双光束干涉显微镜、多光束干涉显微镜）测量表面粗糙度要求高的表面；用电动轮廓仪可直接显示Ra0.025～6.3μm 的值；用某些塑性材料做成块状印模贴在大型笨重零件和难以用仪器直接测量或样板比较的表面（如深孔、盲孔、凹槽、内螺纹等）零件表面上，将零件表面轮廓印制印模上，然后对印模进行测量，得出粗糙度参数值（测得印模的表面粗糙度参数值比零件实际参数值要小，因此糙度测量结果需要凭经验进行修正）；用激光测微仪激光结合图谱法和激光光能法测量Ra0.01～0.32μm的表面粗糙度。 五、角度 1．相对测量：用角度量块直接检测精度高的工件；用直角尺检验直角；用多面棱体测量分度盘精密齿轮、涡轮等的分度误差。 2．直接测量：用角度仪、电子角度规测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度；用光学分度头测量工件的圆周分度或；用样板、角尺、万能角度尺直接测量精度要求不高的角度零件。3．间接测量：常用的测量器具有正弦规、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量机。 4．小角度测量：测量器具有水平仪、自准直仪、激光小角度测量仪
飞行高度与速度的测量仪表
飞行高度与速度的测量仪表 一、高度表 （一）飞行高度的意义与测量方法 行离度与速度的测量仪表飞机的飞行高度是指飞机在空中的位置与基准面之间的垂直距离。根据所选基准面的不同,飞行中使用有如下几种定义的高度:相对高度、真实高度和绝对高度。 测量飞机的飞行高度均采用间接方法。就是通过测量与高度有单值函数关系,又便于准确测量的另一物理量,而间接得到高度的数值。根据所选用的物理量及对物理测量的方法不同,形成了不同的高度测量装置。目前在飞机上用得比较多的是气压式高度表和无线电高度表。 (二)气压式高度表的工作原理 根据大气层的组成及特点，我们知道空气的静压力Ps在地面上最大，随着高度增加呈指熟规律减小。通过测量气压Ps，间接测量高度， 就是气压式高度表的工作原理，这种高度表实质上是测量绝对压力的压力表。右图是气压式高度表的简单原理及表面图。 如图所示,将离度表壳密封,空气压力Ps由传压管送入高度表内腔。高度增加表内压力减小,置于表壳内的真空膜盒(内腔抽真空后密封)随之膨胀而产生变形,膜盒中心的位移经传动机构传送,变换和放大后,带动指针沿刻度面移动,指示出与气压Ps相对应的高度数值。在表面图上,窗口内的示数是基准面的气压值,通过调整旋钮调节。测量标准气压高度时,窗口内的示值应为760;当测量相对高度时,其示数是机场地面的气压值。 （三）无线电高度表
无线电高度表是利用无线电波反射的原理工作的。飞机上装有无线电台发射机、及发射接收天线。测量时，发射机经发射天线同时向地面和接收机发射同一无线电波，接收机将先后接收到由发射机直接来的电波和经地面反射后的回波,两束电波存在有时间差。如果电波在传送过程中没有受到干扰,时间差正比于被测的高度。测量出时间差,高度 也就知道了。图8.11无线电波反射示意图和无线电产高度表表面图。 目前使用的无线电高度表有调频式和脉冲式两种类型。前者发射机发射的是调频式无线电波,电波的频率随时间周期性地变化,因此接收机所接收的两束电波时间差,直接转换成信号的频率差,测量频率差,即可得到真实高度。而后者发射机发射的是离散脉冲,需要测量发射脉冲与反射脉冲之间的时间差。 在高度小于1000米的情况下,无线电高度表的准确度优于气压式高度表,因此,在飞机起飞、进场着陆阶段,大部采用无线电高度测量飞机的离地高度。新设计的无线电高度表除指示被测高度外,还具有警戒高度的报警信号(声、光报警)和故障警告旗。图8.11表面图中右下方的旋钮为警戒高度调整,驾驶员调定警戒高度后,当飞机在此高度附近时,高度表将发出报警信号,提醒驾驶员注意。当高度表测量系统产生故障时高度表警告旗即出现。