GB/T 4833.1-2025 多道分析器 第1部分：脉冲幅度分析技术要求与试验方法

　　ICS 27 . 120 . 99 CCS F 81

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 4833 . 1—2025代替 GB/T4833 . 1—2007

　　多道分析器 第 1 部分 :

　　脉冲幅度分析技术要求与试验方法

　　Mult,channel analyzer5 —

　　part 1 : Techn,cal requ,rement5 and te5t method5 for pul5e ampl,tude analy5,5

　　2025-10-05 发布 2026-05-01 实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 V

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 符号和缩略语 5

　　5 技术要求 7

　　6 试验要求 8

　　7 试验方法 11

　　附录 A (资料性) 多道分析器脉冲幅度分析可选性能指标 19

　　附录 B (资料性) 多道分析器脉冲幅度分析可选性能试验方法 20

　　附录 C (资料性) 峰位(模态道)的计算 31

　　附录 D (资料性) 测量局部微分非线性的补充方法 33

　　附录 E (资料性) 微分非线性的快速检测法 35

　　附录 F (资料性) 平均死时间辅助试验方法 36

　　附录 G (资料性) 计数率变化引起的道址相对漂移 37

　　I

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1 . 1—2020《标准化工作导则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　本文件是 GB/T 4833《多道分析器》的第 1 部分 。GB/T 4833 已经发布了以下部分:

　　— 第 1 部分:脉冲幅度分析技术要求与试验方法 ;

　　— 第 2 部分:作为多路定标器的试验方法 ;

　　— 第 3 部分:核谱测量直方图数据交换格式 。

　　本文件代 替 GB/T 4833 . 1—2007 《多 道 分 析 器 第 1 部 分: 主 要 技 术 要 求 与 试 验 方 法》, 与

　　GB/T 4833 . 1—2007 相比 , 除结构调整和编辑性改动外 , 主要技术变化如下:

　　— 删除了“分区数”“分区中的道数”“谱存储量”“数字偏置”“模拟偏置”“ 脉冲形状范围”“符合模式”“反符合模式”“ 总活(实)时间范围”“道轮廓”“ 道轮廓非矩形系数”“ 不稳定性”“谱仪模拟-数字变换器”“ADC分辨率”的术语和定义(见 2007 年版的 3 . 3 、3 . 4 、3 . 7 、3 . 20 、3 . 21 、3 . 29 、3 . 30 、 3 . 31 、3 . 42 、3 . 44 、3 . 45 、3 . 47 、3 . 48 、3 . 49) ;

　　— 增加了“脉冲幅度”“道”“量化电平”“道展宽”“道分辨能力”“增益不稳定性”的术语和定义(见3 . 1 、3 . 2 、3 . 5 、3 . 39 、3 . 40 、3 . 41) ;

　　— 更改了“ 总道数”“道址”“最小可测信号脉冲幅度”“最大可测信号脉冲幅度”“道宽”“个别道宽 ” “ 零点”“零点的附加误差”“ 甄别阈范围”“ 死(忙)时间”“ 死时间计数损失”的术语和定义(见

　　3 . 3 、3 . 4 、3 . 8 、3 . 9 、3 . 11 、3 . 12 、3 . 18 、3 . 21 、3 . 24 、3 . 27 、3 . 32 , 2007 年版的 3 . 2 、3 . 1 、3 . 8 、3 . 9 、3 . 12 、 3 . 11 、3 . 18 、3 . 23 、3 . 26 、3 . 32 、3 . 37) ;

　　— 删除了“存储总道数”“存储分区数”“脉冲幅度分析的最大量化电平数”“ 可存储谱的数量”“ 可调模拟偏置”“可调数字偏置”“ADC分辨率”“ 甄别阈范围”“ 道轮廓非矩形系统”“ 脉冲形状范围或脉冲半高宽”“符合/反符合模式”“拒绝堆积(反堆积)功能”“变换时间”“ 活时间模式”“ 活时间校正误差”“ 实时间或活时间的范围”“ 最高可测脉冲率(或脉冲频率) ”等技术要求(见2007 年版的表 1) ;

　　— 增加了“ 总道数”“道展宽/道分辨能力”“增益不稳定性”的技术要求(见表 1) ;

　　— 更改了必测和选测的性能项目(见表 1 , 2007 年版的表 1) ;

　　— 更改了多道分析器的技术指标(见 5 . 2 , 2007 年版的 5 . 2) ;

　　— 删除了“道轮廓的非矩形系数”“最高可测脉冲频率”的试验方法(见 2007 年版的 7 . 6 、7 . 8) ;

　　— 增加了“ 总道数”“道容量”“道展宽/道分辨能力”“增益不稳定性”的试验方法(见 7 . 3 、7 . 4 、7 . 7 、 7 . 9) ;

　　— 将“ 计数率变化引起的道址相对漂移”由规范性附录改为资料性附录(见附录 G, 2007 年版的附录 F) 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由全国核仪器仪表标准化技术委员会(5AC/TC30)提出并归口 。

　　本文件起草单位:北京超分科技有限公司 、核工业标准化研究所 、清华大学 、中国原子能科学研究院 、成都理工大学 、北京速核电子科技有限公司 。

　　本文件主要起草人:陈小猛 、李昱防 、刘以农 、何高魁 、梁卫平 、宫辉 、史志兰 、曾国强 、刘海峰 、胡传皓 、

　　Ⅲ

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　王逸 、白利。

　　本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:

　　— 1984 年首次发布为 GB 4833—1984 , 1989 年第一次修订 , 1997 年第二次修订 ;

　　— 2007 年第三次修订为 GB/T 4833 . 1—2007 ;

　　— 本次为第四次修订。

　　Ⅳ

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　引 言

　　在核物理领域许多场合 , 测量某类参数分布很重要 , 例如:粒子的能量 、粒子的质量 、粒子出现的时间 、粒子在某角度的散射等等。 现代的测量实践中 , 常用多道分析器的脉冲幅度分析功能(多道脉冲幅度分析器)来完成上述参数的测量。 GB/T 4833 旨在为多道分析器生产使用提供指导 , 拟由三部分构成。

　　— 第 1 部分:脉冲幅度分析技术要求与试验方法。 目 的在于规范多道分析器脉冲幅度分析的技术要求与试验方法 , 指导多道分析器的生产和检验。

　　— 第 2 部分:作为多路定标器的试验方法。 目的在于规定多道分析器作为多路定标器(MC5)时主要参数的测量方法。

　　— 第 3 部分:核谱测量直方图数据交换格式。 目的在于提供核谱测量用多道分析器直方图数据的交换格式。

　　V

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　多道分析器 第 1 部分:

　　脉冲幅度分析技术要求与试验方法

　　1 范围

　　本文件规定了多道分析器脉冲幅度分析的技术要求 , 描述了相应的试验方法 。

　　本文件适用于具有线性脉冲幅度响应多道分析器的生产和检验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 , 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件 , 其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 8993 核仪器环境条件与试验方法

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3.1

　　脉冲幅度 pul5e he,ght

　　用成形后脉冲信号的峰值或平顶值表示的信号幅度值 。

　　注 : 本文件中脉冲幅度是指脉冲信号的电压值 。

　　3.2

　　道 channel

　　脉冲幅度范围分成的多个幅度区间中的每一个 。

　　注 : 通常采用等间隔分割 。

　　3.3

　　总道数 number of total channel5

　　幅度谱中的道总数 。

　　3.4

　　道址 channel addre55

　　幅度谱中道所在位置对应的序号 。

　　3.5

　　量化电平 quant,zat,on level

　　脉冲幅度范围分成的多个幅度区间中的每个分隔点处电压值 。

　　3.6

　　最大量化电平数 max,mum number of quant,zat,on level5

　　模数变换器以等间隔电平对输入信号的脉冲幅度进行量化时所具有的最大离散电平数 。

　　注 : 通常一个量化电平间隔对应于多道分析器的一个道 。

　　1

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　3.7

　　道容量 channel capac,ty

　　多道分析器每道所能存储的最大事件数(计数) 。

　　3.8

　　最小可测信号脉冲幅度 m,n,mum mea5urable 5,gnal pul5e he,ght

　　最小可量化电平的输入信号值 。

　　3.9

　　最大可测信号脉冲幅度 max,mum mea5urable 5,gnal pul5e he,ght

　　最大可量化电平的输入信号值 。

　　3 . 10

　　工作范围 operat,ng range

　　符合技术要求的多道分析器脉冲幅度响应范围 。

　　注 1 : 工作范围在最小可测信号脉冲幅度与最大可测信号脉冲幅度之间 。

　　注 2 : 某些场合用相对范围代替工作范围,如:用相对于最大道数的百分数表示,或用最大可量化电平对最小可量化电平的比值表示 。

　　3 . 1 1

　　道宽 channel w,dth

　　在工作范围内所有两个相邻量化电平中心位置之差的平均值 。

　　3 . 12

　　个别道宽 ,nd,v,dual channel w,dth

　　两个相邻量化电平的中心位置之差 。

　　注 : 用输入量的单位表示,通常为毫伏(mv) 。量化电平的中心位置通常为其分布的平均值位置 。

　　3 . 13

　　道宽的基本误差 ma,n error of the channel w,dth

　　在参考条件下道宽测得值与给定值之间的偏差 。

　　注 : 用道宽给定值的百分数表示 。

　　3 . 14

　　道宽的不稳定性 ,n5tab,l,ty of the channel w,dth

　　在参考条件下,连续工作至少 8 h 或 24 h 的道宽测得值与平均值之间的最大偏差 。

　　注 : 用道宽平均值的百分数表示 。

　　3 . 15

　　道宽的附加误差 add,t,onal error of the channel w,dth

　　由任一影响量(环境温度 、供电电压等)变化而引起的道宽改变 。

　　注 : 该误差用影响量每单位变化或一定百分数变化所引起的道宽百分数变化来表示 。

　　3 . 16

　　脉冲幅度响应 pul5e he,ght re5pon5e

　　道址与输入信号脉冲幅度之间的关系 。

　　注 : 在大多数情况下,脉冲幅度响应是接近线性的 。

　　3 . 17

　　变换系数 conver5,on factor

　　脉冲幅度响应拟合直线的斜率 。

　　注 : 变换系数也就是道宽的倒数,以每伏多少道表示 。

　　2

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　3 . 18

　　零点 zero po,nt

　　脉冲幅度响应的拟合直线与信号幅度轴的交点的坐标。

　　注 : 用输入信号的单位(例如毫伏)表示。

　　3 . 19

　　偏置 off5et

　　由操作者或测量程序设置的使零点偏离的数值。

　　3 . 20

　　零点的不稳定性 ,n5tab,l,ty of the zero po,nt

　　在参考条件下,连续工作至少 8 h 或 24 h所测得的无偏置零点与其平均值间的最大偏差。注 : 用输入信号单位或道数表示(例如 :0 . 3 mv或 0 . 027 道) 。

　　3 . 21

　　零点的附加误差 add,t,onal error of the zero po,nt

　　由任一影响量(环境温度 、供电电压等)的变化而引起的无偏置零点的偏移。

　　注 : 该误差用影响量每单位变化或一定百分数变化所引起的无偏置零点变化(单位为 mv或道)表示。

　　3 . 22

　　积分非线性 ,ntegral non-l,near,ty

　　在工作范围内,实际脉冲幅度响应与其拟合直线的最大偏差。

　　注 : 用相对于最大可测脉冲幅度 Amax 的百分数表示。

　　3 . 23

　　微分非线性 d,fferent,al non-l,near,ty

　　在工作范围内,个别道宽与道宽的最大相对偏差。

　　注 : 用道宽的百分数表示。

　　3 . 24

　　甄别阈范围 range of d,5cr,m,nator level5

　　多道分析器输入端接收信号的最低至最高幅度范围。

　　3 . 25

　　模态道 modal channel

　　与峰位对应的道。

　　3 . 26

　　相对脉冲幅度分辨率 relat,ve pul5e he,ght re5olut,on

　　峰的半高宽(FWHM,用道数表示)与模态道道数之比。

　　注 : 用百分数表示。

　　3 . 27

　　死(忙)时间 dead(bu5y)t,me

　　多道分析器处理单个输入信号后,不再处理其他输入信号的时间间隔。

　　3 . 28

　　总死(忙)时间 total dead(bu5y)t,me

　　在测量时间内,死时间的总和。

　　3 . 29

　　总活时间 total l,ve t,me

　　在测量时间内,多道分析器对输入信号处于灵敏状态的时间间隔的总和。

　　3

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　3 . 30

　　实时间 real t,me;elap5ed t,me

　　多道分析器获取脉冲幅度分布数据所需实际测量时间 。

　　注 : 总死时间与总活时间之和 。

　　3 . 31

　　百分死(忙)时间 percent dead(bu5y)t,me

　　总死时间与实时间的比值 。

　　注 : 用百分数表示 。

　　3 . 32

　　死时间计数损失 dead t,me count-lo55e5

　　多道分析器在死时间内没有处理(损失了)的计数 。

　　3 . 33

　　死时间计数损失校正误差 dead t,me count-lo55 correct,on error

　　死时间计数损失经过所用的方法校正后仍存在的计数误差 。

　　3 . 34

　　活时间校正误差 l,ve t,me correct,on error

　　利用仅在活时间内计时的办法来校正死时间计数损失时,仍存在的计数误差 。

　　3 . 35

　　最高输入脉冲(计数)率 max,mum ,nput pul5e(count)rate

　　给定脉冲幅度分布时,多道分析器所能接受的最大脉冲(计数)率 。

　　注 : 此脉冲(计数)率下,脉冲幅度分布的畸变(例如峰的漂移 、幅度分辨率的变化)不超过规定值 。

　　3 . 36

　　变换时间 conver5,on t,me

　　从多道分析器的模数变换器被输入信号或辅助脉冲触发开始,到获得输出道址数据为止的时间间隔 。

　　3 . 37

　　道边界 channel boundary

　　量化电平在幅度轴上的位置 。

　　注 : 任意道的上边界为上一道的下边界 。

　　3 . 38

　　系统通过能力 5y5tem throughput

　　在规定测量条件下,当存储脉冲率与输入脉冲率之比不小于某一给定数值时,系统的最高输入脉冲率 。

　　3 . 39

　　道展宽 channel w,den,ng

　　某一幅度脉冲信号,在多道分析器内存储幅度谱的宽度 。

　　注 : 以道的数目表述 。

　　3 . 40

　　道分辨能力 channel re5olut,on

　　在全工作范围内,不同脉冲幅度信号在多道分析器内道展宽的最大值 。

　　3 . 41

　　增益不稳定性 ,n5tab,l,ty of the ga,n

　　多道分析器受任一影响量(环境温度 、器件长时间工作等)影响引起的系统增益变化 。

　　4

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　4 符号和缩略语

　　4 . 1 符号

　　下列符号适用于本文件 。

　　A: 输入脉冲幅度值 ;

　　AT : 在某温度下的 A 值 ;

　　Av : 在某供电电压下的 A 值 ;

　　Amin : 最小可测信号脉冲幅度 ;

　　Amax : 最大可测信号脉冲幅度 ;

　　A0 : 在参考条件下的 A 值 ;

　　(AET) * : 被测参数 * 因温度变化引起的附加误差 ;

　　(AEV) * : 被测参数 * 因供电电压变化引起的附加误差 ;

　　ΔA: 脉冲幅度值的增量 ;

　　a : 脉冲幅度响应拟合直线在幅度轴上的截距(零点位置) ;

　　aT : 在某温度(T)下的零点位置 ;

　　av : 在某供电电压(V)下的零点位置 ;

　　a 0 : 在参考条件下的零点位置 ;

　　a 05 : 在参考条件下的零点偏置 ;

　　b : 幅度响应斜率(变换系数) ;

　　(CE) * : 对参数 * 进行校正后仍存在的误差 ;

　　ch: 道,用作单位 ;

　　(DNL) L : 局部微分非线性 ;

　　(DNL) T : 在某温度下的微分非线性 ;

　　(DNL) v : 在某供电电压下的微分非线性 ;

　　(DNL) 0 : 在参考条件下的微分非线性 ;

　　f max : 最高频率,最高脉冲率(计数率) ;

　　f th : 对应系统通过能力的最高可测脉冲计数率 ;

　　H: 多道分析器的道宽 ;

　　Hi : 个别道宽 ;

　　HP : 道分辨能力 ;

　　H5 : 在多道分析器技术文件中规定的道宽 ;

　　HT : 在某温度下的道宽 ;

　　Hv : 在某供电电压下的道宽 ;

　　H0 : 在参考条件下所测得的道宽 ;

　　h: 通常用以表示感兴趣范围的较高道址的下标 ;

　　(INL) T : 在某温度下的积分非线性 ;

　　5

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　(INL) v : 在某供电电压下的积分非线性 ;

　　(INL) 0 : 在参考条件下所测得的积分非线性 ;

　　(IS) * : 被测参数 * 的不稳定性 ;

　　L: 通常用以表示感兴趣范围的较低道址的下标 ;

　　L: 最大量化电平数 ;

　　M: 用于存储和显示所测谱的多道分析器总道数 ; (ME) * : 被测参数 * 的基本误差 ;

　　m: 道址 ;

　　ΔmP : 参考峰漂移的道数 ;

　　N: 道计数 ;

　　: 在某一选定道址范围内的各道平均计数 ;

　　Ni : 第 i 道的净计数 ;

　　NF (i) : 谱的拟合曲线 ;

　　Nmax : 道容量 ;

　　NP : 在峰中最大的道计数 ;

　　NPA : 峰面积内的总计数 ;

　　n : 测量次数,输入信号计数率 ;

　　RADC : ADC分辨率 ;

　　Rn : 漂移系数 ;

　　ST : 温度稳定性 ;

　　St : 24 h稳定性 ;

　　ΔT: 温度差 ;

　　td : 死时间 ;

　　tl : 活时间 ;

　　tr : 实时间 ;

　　td : 平均死时间,获取给定谱时的死时间平均值 ;

　　tdl : 延迟时间 ;

　　v0 : 供电电压的额定值 ;

　　Δv: 供电电压差 ;

　　τ u : (随机)脉冲宽度 ;

　　σ : 统计标准偏差 。

　　4 . 2 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　ADC:模数变换器(Analog Digital Converter)

　　DNL:微分非线性(Differential non-linearity)

　　FWHM:半高宽(Full width at half maximum)

　　6

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　INL:积分非线性(Integral non-linearity)

　　I/o:输入/输出(Input/output)

　　MCA:多道分析器(Multichannel analyzer)

　　5TP:系统通过能力(5ystem throughput)

　　5 技术要求

　　5 . 1 性能

　　多道分析器脉冲幅度分析的基本性能和可选性能见表 1 。

　　表 1 多道分析器的基本和可选性能

　　序号

　　性能

　　基本/可选

　　1

　　最小和最大可测信号脉冲幅度(工作范围)

　　●

　　2

　　最小和最大可测信号脉冲幅度的不稳定性

　　O

　　3

　　最小和最大可测信号脉冲幅度的附加误差

　　O

　　4

　　总道数

　　●

　　5

　　道容量(每道的最大计数)

　　●

　　6

　　道宽(变换系数)

　　O

　　7

　　道宽(变换系数)的基本误差

　　O

　　8

　　道宽(变换系数)的不稳定性

　　O

　　9

　　道宽(变换系数)的附加误差

　　O

　　10

　　零点

　　O

　　11

　　零点的不稳定性

　　O

　　12

　　零点的附加误差

　　O

　　13

　　积分非线性

　　●

　　14

　　积分非线性的附加误差

　　O

　　15

　　微分非线性

　　●

　　16

　　微分非线性的附加误差

　　O

　　17

　　道展宽/道分辨能力

　　●

　　18

　　死时间(忙时间)

　　O

　　19

　　死时间计数损失校正误差

　　O

　　20

　　系统通过能力

　　●

　　21

　　计数率引起的道址相对漂移和幅度分辨率变化

　　O

　　22

　　增益不稳定性

　　●

　　注 :“ ● ”为基本性能 ;“ O”为可选性能 。

　　7

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　5 . 2 技术指标

　　不同应用场景 , 如适配半导体探测器 、闪烁探测器或教学及非核应用 , 对多道分析器性能有不同的使用要求 , 多道分析器脉冲幅度分析的基本性能指标见表 2 , 可选性能指标见附录 A。

　　表 2 多道分析器的基本性能指标

　　序号

　　特性参数

　　适配探测器

　　其他应用a

　　制冷型半导体探测器

　　室温半导体探测器

　　闪烁体探测器

　　1

　　最小可测信号脉冲幅度/mv

　　0 . 25 , 0 . 5

　　0 . 5 , 1

　　0 . 5 , 1

　　生产商给定或说明

　　2

　　最大可测信号脉冲幅度/v

　　2 , 5 , 10

　　2 , 5 , 10

　　2 , 5 , 10

　　生产商给定或说明

　　3

　　总道数 M

　　≥8 192

　　≥4 096

　　≥1 024

　　128 , 256 , 512 , 1 024 , 2 048 , 4 096

　　4

　　道容量 Nmax (2n —1 , n=二进制位数 8 , 16 , 24 , 32)

　　≥224 —1

　　≥224 —1

　　≥224 —1

　　≥216 —1

　　5

　　积分非线性/%

　　±0 . 025

　　±0 . 05

　　±0 . 05

　　±0 . 1

　　6

　　微分非线性/%

　　±0 . 7

　　±0 . 7

　　±1 . 0

　　±2 . 0

　　7

　　道展宽/道分辨能力/ch

　　≤2

　　≤2

　　≤2

　　≤2

　　8

　　系统通过能力/s— 1

　　10 5

　　10 5

　　104 ~105

　　生产商给定或说明

　　9

　　增益不稳定性/(ppm/℃)

　　100

　　150

　　200

　　生产商给定或说明

　　a 教育用 , 非核应用等。

　　6 试验要求

　　6 . 1 试验设备

　　试验设备的关键特性(例如信号产生器 、率表 、定标器 、混合器 、放射源 、探测器等)应在测量报告中标明。

　　为确定测量结果的误差 , 应计算试验所用设备可能存在的零点和增益漂移对测量结果的影响。试验设备性能要求如下。

　　a) 精密脉冲产生器:

　　. 输出脉冲幅度应能从可测信号脉冲幅度的最小值调节到最大值(宜考虑信号产生器脉冲幅度示值的误差 , 产生器的输出阻抗和多道分析器的输入阻抗) ;

　　. 脉冲幅度的定值误差应不致影响参数的测量结果 ;

　　. 输出脉冲的形状应符合被测多道分析器说明书的规定 ;

　　. 脉冲重复频率应可调节 ;

　　. 幅度涨落应远小于被测的多道分析器道边界的涨落。

　　b) 滑移脉冲产生器:

　　. 能产生均匀分布的脉冲幅度 ;

　　. 在整个工作范围内 , 脉冲幅度分布的非线性和不稳定性对测定多道分析器微分非线性的误差没有明显影响 ;

　　. 均匀分布的脉冲幅度范围的低端和高端应平滑可调 , 使 Amin 和 Amax 在其调节范围内 ;

　　8

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　. 输出脉冲的时间参数以及每秒的平均脉冲数应符合多道分析器说明书的要求 ;

　　. 滑移斜波的重复频率符合试验要求 。

　　c) 随机脉冲产生器:

　　. 可精确模拟来自辐射探测器的脉冲随机和堆积特性 ;

　　. 输出脉冲的最大频率应大于被测多道分析器的最高输入计数率 ;

　　. 输出脉冲的形状应符合被测多道分析器说明书的规定 。

　　d) 率表(定标器和定时器) 。

　　e) 两路输入的线性混合器:

　　. 两个输入端 ;

　　. 带宽应覆盖几赫到几兆赫范围 ;

　　. 混合器的非线性和不稳定性对被测参数的误差不应有明显的贡献 , 否则应说明它们对测量数据的影响 。

　　f) 噪声产生器:

　　. 能将脉冲产生器的峰至少展宽到 10 道 ;

　　. 带宽应覆盖几赫到几十兆赫范围 ;

　　. 输出均方根噪声电压值应从几毫伏到几伏可调 ;

　　. 噪声统计参数的不稳定性不应明显影响峰的形状 。

　　g) 双脉冲产生器:

　　. 脉冲幅度应从 Amin 到 Amax连续调节 ;

　　. 脉冲幅度的设定误差应不致影响被测的参数 ;

　　. 脉冲间的延迟时间应从 0 . 7tdmin 到 1 . 3tdmax连续可调 , tdmin 和 tdmax是由制造商给定的最小和最大死时间;假如多道分析器有固定的死时间 , tdmin 和 tdmax 即等于这个死时间 ;

　　. 延迟时间的设定误差应不致影响死时间测量的误差 ;

　　. 输出脉冲的时间参数要满足多道分析器说明书的要求 ;

　　. 脉冲重复频率应调节到 0 . 01f max 。

　　h) 谱产生器:

　　谱产生器是一种能产生时间随机 、幅度随机又均匀分布的系列脉冲的脉冲产生器 。 它输出的系列脉冲送入多道分析器 , 将形成均匀分布的幅度谱 。

　　谱产生器输出的均匀脉冲幅度谱的微分非线性要求足够小 , 以保证符合公式(1) :

　　…………………………( 1 )

　　式 中 :

　　A — 随机脉冲幅度的平均值 , 单位为伏特(v) ;

　　Amax — 随机脉冲幅度的最大值 , 单位为伏特(v) 。

　　谱产生器输出的均匀脉冲幅度谱的幅度范围要满足多道分析器可测信号幅度的要求 , 其脉冲的宽度 、幅度可调 。谱产生器应带计数输出 。

　　在谱产生器输出的随机脉冲系列中 , 有一个幅度大于最高随机脉冲幅度的固定幅度脉冲 , 即在随机均匀幅度谱外侧(高端)有一稳定的高斯峰(称“参考峰”) , 当均匀幅度谱的随机脉冲计数率从 0 改变到最大时 , 其幅度不变 。

　　随机脉冲与固定幅度脉冲(峰位脉冲)的脉冲计数率独立可调 , 计数率应足够高以满足多道分析器最高输入脉冲率的测量要求 。

　　i) 恒温箱:温度调节范围覆盖多道工作温度范围 。

　　9

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　6 . 2 预热

　　试验前 , 应对多道分析器进行预热和调整 。在测量中 , 如对多道分析器进行了非正常操作所必需的任何调整 , 应关闭电源 、冷却 、重新开机预热后再度测量 。

　　6 . 3 试验条件

　　每个参数及其误差和不稳定性在下列条件下进行测量:

　　a) 使用规定的脉冲形状 ;

　　b) 使用可提供的最小道宽 , 当可用于存储的总道数小于量化电平数时 , 宜使用多道分析器的偏置 ;

　　c) 环境和电源供电电压等应符合 GB/T 8993 的要求 , 参考条件的温度为 20 ℃ 。

　　6 . 4 测量要求

　　每个参数及其误差和不稳定性测量时满足以下要求 。

　　a) 在测量不稳定性时 , 等时间间隔测量至少 10 次 。

　　b) 在任一试验或所有试验完成后 , 参数值在规定精确度内可重复 。

　　c) 除非另有说明 , 所有报告的数据都符合一致性要求 。

　　d) 全部测量过程和报告都符合科学实验原则 。在整个系统没有全面再校正时 , 不应变更试验系统的部件(例如:替换信号产生器 、前置放大器或探测器) , 不应改变系统参数(例如:改变道宽 、偏置或甄别阈的设置) 。

　　e) 如果试验结果中包含一个以上参数变化的影响 , 则明确地指出每个参数对测量的影响 。

　　6 . 5 附加误差的试验

　　6 . 5 . 1 温度变化引起的附加误差

　　温度变化引起的附加误差按下列顺序进行测量 。

　　a) 将多道分析器置于温度为 20 ℃ ±2 ℃的恒温箱内并达到热平衡 , 通电预热后进行测量 。

　　b) 将恒温箱的温度上升到 35 ℃ ±2 ℃ , 放置 4 h后进行测量 。

　　c) 将恒温箱的温度调回 20 ℃ ±2 ℃ , 达到热平衡后进行测量 。

　　d) 将恒温箱的温度下降到 5 ℃ ±2 ℃ , 然后按 6 . 5 . 1b)进行类似测量 。

　　注 1 : 如果被测多道分析器工作温度的上限比上述最高试验温度(35 ℃)高 , 或其下限比上述最低试验温度(5 ℃)低 , 试验从最低温度到最高温度 , 每增加 10 ℃进行一次 。试验报告结果取被测参数在任 一 10 ℃增量中的最大变化值 , 仍用温度每变化 1 ℃引起的被测参数变化百分数表示 。

　　注 2 : 在多道分析器的技术文件中规定温度变化的最大允许速率(例如不大于 20 ℃/h) 。

　　注 3 : 当多道分析器用于核电厂过程控制时 , 进行 55 ℃高温的附加试验 。

　　6 . 5 . 2 供电电压变化引起的附加误差

　　供电电压变化引起的附加误差按下列顺序进行测量 。

　　a) 在参考条件下 , 多道分析器经预热后 , 对其性能进行测量 。

　　b) 供电电压调到比额定值高 10% , 待多道分析器达到平衡状态后再开始测量 。

　　c) 供电电压调到比额定值低 12% , 待多道分析器达到平衡状态后再开始测量;当多道分析器用于核电厂过程控制时 , 应进行供电电压比额定值低 20%的附加试验 。

　　10

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　7 试验方法

　　7 . 1 概述

　　本章列出多道分析器基本性能试验方法,可选性能试验方法见附录 B。

　　7 . 2 最小和最大可测信号脉冲幅度

　　7 . 2 . 1 试验准备

　　试验装置框图见图 1 。相应的输入端和输出端用合适的同轴电缆相连,其长度不应影响测量结果。将率表与输入信号相连,用于指示被接收信号脉冲的计数率。

　　图 1 多道分析器最小和最大可测脉冲幅度测量方框图

　　7 . 2 . 2 试验程序

　　试验程序如下 :

　　a) 用率表测量精密脉冲产生器的脉冲重复频率,使其达到被测多道分析器最大输入计数率的1%左右 ;

　　b) 调节噪声产生器的输出,使脉冲的峰宽占据几道 ;

　　c) 将多道分析器置于脉冲幅度分析方式,甄别器的阈设置为全工作范围 ;

　　d) 精密脉冲产生器的脉冲幅度从其最小值开始增加,一直到多道分析器可接收的脉冲频率达到产生器频率的 50%,由此时脉冲产生器的幅度示值便可确定最小可测信号脉冲幅度 Amin ;

　　e) 按制造商的规定设定偏置值后,增加脉冲幅度,直到多道分析器所接收的脉冲频率降到脉冲产生器频率的 50%,由此时的脉冲幅度示值即可确定最大可测信号脉冲幅度 Amax 。

　　7 . 2 . 3 测量数据处理

　　由脉冲产生器幅度示值确定所测的 Amin 和 Amax ,宜关注信号产生器的输出阻抗 、混合器的输入和输出阻抗 、多道分析器的输入阻抗和混合器的增益。 所测定的 Amin 和 Amax 应覆盖制造商给出的工作范围。

　　注 : 假如多道分析器的输入阻抗超过前级的输出阻抗 100 倍以上,不考虑阻抗的影响。

　　7 . 3 总道数

　　7 . 3 . 1 试验准备

　　将多道分析器与计算机相连(用于数据的显示和分析),试验装置框图如图 2 所示。

　　图 2 多道分析器全量程微分非线性测量方框图

　　11

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　7 . 3 . 2 试验程序

　　将多道分析器置于脉冲幅度分析方式,道宽取最小值 。

　　将精密脉 冲 产 生 器 的 输 出 端 与 多 道 分 析 器 的 输 入 端 相 连 接 。 精 密 脉 冲 产 生 器 脉 冲 幅 度 取0 . 1Amax , 脉冲频率取 0 . 01f max ,记录多道分析器存储的幅度谱 。 NP 是幅度谱中最大的道计数,一般不小于 104 。待计数达到要求后,停止精密脉冲产生器,记录所测各道计数及最低道 ml 和最高道 mh 。ml和 mh 可选在与峰的最大计数道左右近似对称处 。ml 和 mh 的道计数通常对应于最大峰计数 NP 的十分之一左右(~0 . 1NP ) 。之后,脉冲幅度分别取 0 . 5Amax和 0 . 9Amax ,重复以上测量过程 。

　　7 . 3 . 3 测量数据处理

　　道分辨能力由公式(2)确定 :

　　HP = m hi — mli max …………………………( 2 )

　　式中 :

　　HP — 道分辨能力,单位为道(ch) ;

　　mhi — 第 i 次记录的最高道,其中 i=1 、2 、3,对应的脉冲幅度分别为 0 . 1Amax、0 . 5Amax、0 . 9Amax ;

　　mli — 第 i 次记录的最低道 。

　　在多道分析器说明书规定的总道数下,道分辨能力测量值不应大于 2 道 。

　　7 . 4 道容量

　　7 . 4 . 1 试验准备同 7 . 3 . 1 。

　　7 . 4 . 2 试验程序

　　将多道分析器置于脉冲幅度分析方式,道宽取最小值 。

　　将精密脉 冲 产 生 器 的 输 出 端 与 多 道 分 析 器 的 输 入 端 相 连 接 。 精 密 脉 冲 产 生 器 脉 冲 幅 度 取0 . 5Amax , 脉冲频率取 0 . 5f max ,记录多道分析器存储的幅度谱 。 NP是幅度谱中最大的道计数,待计数不再增加或 NP达到多道分析器说明书给出的最大道容量,停止精密脉冲产生器,记录所测各道计数及最大道计数 NP。

　　7 . 4 . 3 测量数据处理

　　道容量为记录的最大道计数值 。

　　7 . 5 积分非线性

　　7 . 5 . 1 试验准备

　　试验装置的框图见图 3 。

　　12

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　　图 3 多道分析器道宽 、零点和积分非线性测量方框图

　　精密脉冲产生器输出端和噪声产生器输出端通过线性混合器与多道分析器的输入端相连接 。

　　7 . 5 . 2 试验程序

　　将多道分析器置于全工作范围(从 Amin 到 Amax )的脉冲幅度分析方式 , 道宽调到最小 , 偏置设为零或最小值 , 然后进行试验 。

　　确定多道分析器输入端的脉冲幅度 Ap 的准确值 , 应关注精密脉冲产生器和线性混合器的输出阻抗 、混合器和多道分析器的输入阻抗以及混合器的衰减或放大系数等因素 。

　　接上噪声产生器 , 应注意噪声产生器和线性混合器的统计参数(均方根输出电压和带宽)不能使峰的对称性发生畸变 。

　　调节噪声产生器的输出电压来设置峰的宽度 , 使在 0 . 1Np 处大约为 10 道(或在 0 . 5Np 处 , 至少为5 道) 。Np 是峰中最大的道计数 , 一般不小于 104 。

　　假如需要 , 峰内可取较少的道数 , 但应在多道分析器的技术文件中说明所用的道数 。

　　在所规定的整个工作范围内 , 完成一系列的测量 , 这样可存储 20 个均匀分布的峰 。信号脉冲幅度记为 Ap1 、Ap2 , … , Ap20 , 对应的参考峰模态道为 mp1 、mp2 , … , mp20 。

　　对于某些类型的多道分析器 , 要求实际测量时所使用的峰的数目应在其技术文件中说明 。

　　7 . 5 . 3 测量数据处理

　　全部测量数据取相同的统计权重 , 用最小二乘法对数据点(模态道和对应的脉冲幅度 , 即 mpi 和Api )求拟合直线 。拟合直线上的模态道和信号脉冲幅度间的关系可由公式(3)和公式(4)表示:

　　mp = (Ap — a) b …………………………( 3 )

　　或AP = a …………………………( 4 )

　　式中:

　　mp — 拟合直线上的模态道 ;

　　Ap — 拟合直线上的信号脉冲幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　a — 拟合直线在幅度轴上的截距(等于零点加偏置) , 单位为伏特(v) ;

　　b — 拟合直线的斜率 , 即变换系数 , 单位为道每伏特(ch/v) 。

　　注 : 确定峰位(模态道)的推荐方法在附录 C 中给出 。

　　每一点与拟合直线的偏差可由公式(5)确定:

　　Δ Api =Api a …………………………( 5 )

　　式中:

　　ΔApi — 每个数据点与拟合直线的偏差 , 单位为伏特(v) ;

　　Api — 为第 i 个峰的幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　mpi — 为第 i 个峰的模态道 ;

　　a — 拟合直线在幅度轴上的截距(等于零点加偏置) , 单位为伏特(v) ;

　　13

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　　b — 拟合直线的斜率 , 即变换系数 , 单位为道每伏特(ch/v) 。

　　参考条件下的积分非线性由公式(6)确定:

　　式中:

　　(INL) 0 — 参考条件下的积分非线性 , % ;

　　Amax — 最大可测信号脉冲幅度 , 单位为伏特(v) 。

　　用于确定 Δ Api max 的幅度范围不小于 0. 99(Amax —Amin ) 。

　　7 . 6 微分非线性

　　7 . 6 . 1 概述

　　测量微分非线性的两种主要方法如下:

　　a) 全量程滑移脉冲法 ;

　　b) 闪烁计数器法 。

　　测量局部微分非线性的辅助性方法见附录 D。

　　用于评估多道分析器质量的微分非线性快速检测法见附录 E。

　　7 . 6 . 2 全量程滑移脉冲法测微分非线性

　　7 . 6 . 2 . 1 试验准备

　　试验装置的框图见图 2 。

　　7 . 6 . 2 . 2 试验程序

　　将多道分析器置于全工作范围的脉冲幅度分析方式下测量 , 测量时间应使每道计数 Ni 高到满足统计精密度的要求 。

　　每道计数的数量级以及被测多道分析器的道宽应在其技术说明书中加以说明 。

　　7 . 6 . 2 . 3 测量数据处理

　　计算各道计数 Ni 与平均道计数N的偏差Ni —N , 参考条件下的微分非线性由公式(7)确定:

　　式中:

　　(DNL) 0 — 参考条件下的微分非线性 ;

　　Ni — 在工作范围内各道的计数 ;

　　N — 在工作范围内各道的平均计数 , 即 , 其中 mh 和 ml 为所用道址范围的高端和低端道址 。

　　在制造商的技术文件中应规定 mh 和 ml , 这里(mh —ml )不应小于 0. 99(Amax —Amin )/H0 。

　　7 . 6 . 3 闪烁计数器法测微分非线性

　　7 . 6 . 3 . 1 试验准备

　　试验设备的框图见图 4 。137 Cs放射源也可用任何其他能产生平缓康普顿坪的放射源代替 。

　　14

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　图 4 多道分析器微分非线性的闪烁计数法测量方框图

　　7 . 6 . 3 . 2 试验程序

　　多道分析器置于全工作范围的脉冲幅度分析方式 , 改变放射源和闪烁体之间的距离 , 使产生的计数率不大于多道分析器最大可测计数率的 1/10 。使用放大器及偏置放大器(如需要) , 使所测谱的形状比较平缓 , 如图 5 所示 。

　　图 5 变化平缓的谱段及其拟合曲线

　　在多道分析器的技术文件中应说明每道的最小计数(按照统计学的要求 , 在所测谱的最低部分的道计数不低于 10/(DNL) 2 , 其中 DNL为以百分数表示的预期微分非线性) 。

　　7 . 6 . 3 . 3 测量数据处理

　　在工作范围内用最小二乘法求拟合曲线 NF, 如图 5 所示 。

　　由公式(8)计算获得工作范围内的平均计数 。

　　( 8 )

　　式中:

　　— 在工作范围内的平均计数 ;

　　mh 和 ml — 所用道址范围的高端和低端道址 。

　　mh 和 ml 由制造商在产品技术文件中规定 , (mh —ml )不应小于 0. 99(Amax —Amin )/H0 。

　　微分非线性则由公式(9)确定:

　　DNL

　　式中:

　　15

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　　DNL — 微分非线性 ;

　　Ni — 第 i 道的计数 ;

　　NF (i)— 拟合曲线上的点 ;

　　N — 在工作范围内的平均计数 。

　　7 . 7 道展宽/道分辨能力

　　7 . 7 . 1 试验准备

　　与 7 . 3 . 1 相同 。

　　7 . 7 . 2 试验程序

　　与 7 . 3 . 2 相同 。

　　7 . 7 . 3 测量数据处理

　　与 7 . 3 . 3 相同 。

　　7 . 8 系统通过能力

　　7 . 8 . 1 通则

　　多道分析器的系统通过能力是其计数效率的一种量度 。用它可评估多道分析器(或带多道分析器的系统)用于高计数率测量的可能性 。本试验方法确定,系统通过能力是存储脉冲率与输入脉冲率之比为 90%时的输入脉冲率 。测量期间,调节信号的峰位使其在工作范围的 50%处,峰的形状随计数率增加会产生畸变,应给出畸变的程度 。

　　将存放在存储器中的峰内脉冲总计数除以测量实时间,可计算存储脉冲率 。 多道分析器的输入脉冲率由信号产生器确定 。对于多道分析器本身,系统通过能力将与死时间(见 B. 12)有关,也和输入信号的形状参数有关,试验报告应指出输入信号的形状参数以及系统的哪些单元受到了试验 。

　　7 . 8 . 2 试验准备

　　试验设备的框图见图 6 。

　　图 6 系统通过能力的试验框图

　　7 . 8 . 3 试验程序

　　将脉冲产生器的输出端与多道分析器输入端相连接 。将脉冲幅度调到 0. 5Amax 。

　　调节脉冲产生器输出信号的频率,使多道分析器的输入脉冲率达到说明书给定的 、对应系统通过能力的最高脉冲率 f th ,测定信号峰内的总计数,并计算存储脉冲率以及存储脉冲率与输入脉冲率之比 。当存储脉冲率与输入脉冲率之比大于(或小于)90%时,以 0. 05f th 为步长,增高(或降低)输入脉冲率,测定存储脉冲率并计算存储脉冲率与输入脉冲率之比 。直到存储脉冲率与输入脉冲率之比小于(或大于) 90%为止 。

　　7 . 8 . 4 测量数据处理

　　从上述测量数据中,选取存储脉冲率与输入脉冲率之比分别大于和小于 90%的两个相邻数据,然

　　16

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　后计算相应两个输入脉冲率的平均值 , 这就是系统通过能力 。

　　7 . 9 增益不稳定性

　　7 . 9 . 1 概述

　　多道分析器工作时 , 受温度变化和器件长期工作的影响 , 系统增益发生变化导致峰位发生漂移 , 漂移程度体现了多道分析器的增益不稳定性 。

　　7 . 9 . 2 温度变化引起的增益不稳定性

　　7 . 9 . 2 . 1 试验准备

　　试验设备的框图见图 7 。

　　图 7 温度变化引起的增益不稳定性试验框图

　　7 . 9 . 2 . 2 试验程序

　　将多道分析器置于恒温箱内 , 精密脉冲产生器置于恒温箱外 , 将精密脉冲产生器的输出端与多道分析器的输入端相连接 。脉冲幅度 0. 5Amax, 脉冲频率取 0. 01f max 。

　　调节恒温箱温度为 20 ℃ ±2 ℃ , 等待恒温箱达到平衡后 , 多道分析器通电预热后进行测量 , 记录参考峰模态道 m0 。

　　将恒温箱的温度上升到工作范围高温 Th , 放置 4 h后进行测量 , 记录参考峰模态道 。

　　将恒温箱的温度下降到工作范围低温 Tl , 然后放置 4 h后进行测量 , 记录参考峰模态道 。

　　温度引起的增益不稳定性由参考峰模态道的变化来确定 , 通常用参考峰模态道在温度每变化 1 ℃时所变化的百分数表示(%/℃) 。

　　7 . 9 . 2 . 3 测量数据处理

　　用百分数表示的温度引起的增益不稳定性由公式(10)确定:

　　ST max × 100% … … … … … … … … … …

　　式中:

　　ST — 多道分析器温度引起的增益不稳定性 , 以摄氏度引起的百分数表示(%/℃) ;

　　mT — 温度为 T 时 , 多道分析器测量到的参考峰模态道 ;

　　m0 — 温度为 20 ℃ ±2 ℃时 , 多道分析器测量到的参考峰模态道 ;

　　ΔT— 选择的工作温度(工作范围高温或工作范围低温)与 20 ℃之差 。

　　7 . 9 . 3 24 h 工作增益不稳定性

　　7 . 9 . 3 . 1 试验准备

　　试验设备的框图见图 8 。

　　17

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　　图 8 24 h 工作增益不稳定性试验框图

　　7 . 9 . 3 . 2 试验程序

　　将精密脉冲产生器的输出端与多道分析器的输入端相连接 。 脉冲幅度 0. 5Amax ,脉冲频率 取0. 01f max 。开始计数,计数足够时间后停止计数,一般各道址最高计数不小于 104 ,此时记录参考峰模态道位置 m0 。之后每隔半小时将多道分析器计数清除,重新按上述方法计数并统计参考峰模态道 mt ,直到多道分析器持续工作 24 h 。

　　24 h工作增益不稳定性由峰位的变化来确定 。

　　7 . 9 . 3 . 3 测量数据处理

　　24 h工作增益不稳定性由公式(11)确定 :

　　St max × 100% …………………………( 11 )

　　式中 :

　　St — 多道分析器的 24 h工作增益不稳定性 ;

　　mt — 时间为 t 小时时,多道分析器记录的参考峰模态道 ;

　　m0 — 多道分析器启动测量时记录的参考峰模态道 。

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　　附 录 A

　　(资料性)

　　多道分析器脉冲幅度分析可选性能指标

　　表 A. 1 给出了多道分析器脉冲幅度分析可选性能指标 , 表中“ ● ”为希望给定或说明的重要参数 ; “ O”为希望给定或说明的一般参数 。

　　表 A. 1 多道分析器脉冲幅度分析可选性能指标

　　序号

　　特性参数

　　适配探测器

　　其他应用a

　　制冷型半导体探测器

　　室温半导体探测器

　　闪烁体探测器

　　1

　　最小 和 最 大 可 测 信 号 脉 冲 幅 度 的 不 稳定性/%

　　±0 . 5

　　±1 . 0

　　±1 . 0

　　±1 . 0

　　2

　　最小 和 最 大 可 测 信 号 脉 冲 幅 度 的 附 加误差/(%/℃) b

　　±0 . 1

　　±0 . 2

　　±0 . 2

　　±0 . 2

　　3

　　道宽(变换系数)

　　O

　　O

　　O

　　O

　　4

　　道宽(变换系数)的基本误差

　　±0 . 5

　　±1 . 0

　　±1 . 0

　　±1 . 0

　　5

　　道宽(变换系数)的不稳定性c

　　±150/L

　　±200/L

　　±300/L

　　±300/L

　　6

　　道宽(变换系数)的附加误差/(%/℃) b

　　±50/L

　　±100/L

　　±200/L

　　±200/L

　　7

　　零点

　　O

　　O

　　O

　　O

　　8

　　零点的不稳定性(H) c

　　±0 . 5

　　±1 . 0

　　±1 . 0

　　±1 . 0

　　9

　　零点的附加误差/(%/℃) b

　　±0 . 1

　　±0 . 2

　　±0 . 2

　　±0 . 2

　　10

　　积分非线性的附加误差/(%/℃) b

　　O

　　O

　　O

　　O

　　11

　　微分非线性的附加误差/(%/℃) b

　　O

　　O

　　O

　　O

　　12

　　死时间(忙时间)

　　●

　　●

　　●

　　●

　　13

　　死时间计数损失校正误差

　　●

　　●

　　●

　　●

　　14

　　计数率引起的道址相对漂移和幅度分辨率变化

　　●

　　●

　　●

　　●

　　a

　　b

　　c

　　教育用 , 非核应用等 。

　　为温度变化引起的附加误差 。

　　24 h连续工作期间的不稳定性 。

　　19

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　　附 录 B

　　(资料性)

　　多道分析器脉冲幅度分析可选性能试验方法

　　B. 1 最小和最大可测脉冲幅度的不稳定性

　　n 次最大可测脉冲幅度的不稳定性由公式(B. 1)确定:

　　Amax

　　式中:

　　(IS) Amax —n 次最大可测脉冲幅度的不稳定性 ;

　　Amax, i — 在多道分析器连续工作期间(8 h 或 24 h , 不包括预热时间) , 第 i 次所测得的最大可

　　测脉冲幅度值 , 单位为伏特(v) ;

　　Amax — n 次Amax, i 测量值的平均值 , 单位为伏特(v) 。

　　上述方法也用于确定最小可测脉冲幅度的不稳定性 。

　　B. 2 最小和最大可测脉冲幅度的附加误差

　　B. 2 . 1 温度变化引起的最小和最大可测脉冲幅度的附加误差

　　温度变化引起的最小和最大可测脉冲幅度的附加误差由公式(B. 2)确定:

　　式中:

　　(AET) A — 温度变化引起的最小和最大可测脉冲幅度的附加误差 , 以每摄氏度引起的百分数表示(%/℃) ;

　　AT — 在温度为 T 时测得的最小或最大可测脉冲幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　Ao — 在参考条件下测得的最小或最大可测脉冲幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　ΔT — 测定 AT —Ao 最大时 , 按 6 . 5 . 1 或被测多道分析器说明书规定的工作温度与参考条

　　件温度之差 , 单位为摄氏度(℃) 。

　　B. 2 . 2 供电电压变化引起的最小和最大可测脉冲幅度的附加误差

　　供电电压变化引起的最小和最大可测脉冲幅度的附加误差由公式(B. 3)确定:

　　式中:

　　(AEv) A — 供电电压变化引起的最小和最大可测脉冲幅度的附加误差 ;

　　Av — 在供电电压为 v 时测得的最小或最大可测脉冲幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　Ao — 在参考条件下测得的最小或最大可测脉冲幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　Δv

　　— 按 6 . 5 . 2 或被测多道分析器说明书规定的供电电压的相对变化 。

　　vo

　　2o

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　　B. 3 道宽(或变换系数)

　　B. 3 . 1 概述

　　通过测定脉冲幅度响应的拟合直线 , 确定道宽和(或)变换系数 。

　　B. 3 . 2 试验准备

　　与 7 . 5 . 1 相同 。

　　B. 3 . 3 试验程序

　　与 7 . 5 . 2 相同 。

　　B. 3 . 4 测量数据处理

　　全部测量数据取相同的统计权重 , 用最小二乘法对数据点(模态道和对应的脉冲幅度 , 即 mpi 和Api )求拟合直线(如图 B. 1) , 由该直线的斜率确定变换系数和道宽 。拟合直线上的模态道和信号脉冲幅度间的关系由公式(B. 4)和公式(B. 5)表示:

　　mp = (Ap — a) b …………………………( B. 4 )

　　或Ap = a …………………………( B. 5 )

　　式中:

　　mp — 拟合直线上的模态道 , 单位为道(ch) ;

　　Ap — 拟合直线上的信号脉冲幅度 , 单位为伏特(v) ;

　　a — 拟合直线在幅度轴上的截距(等于零点加偏置) , 单位为伏特(v) ;

　　b — 拟合直线的斜率 , 即变换系数 , 单位为道每伏特(ch/v) 。

　　多道分析器的道宽由公式(B. 6)表示:

　　H …………………………( B. 6 )

　　式中:

　　H — 被测多道分析器的道宽 , 单位为伏特(v) ;

　　b — 拟合直线的斜率 , 即变换系数 , 单位为道每伏特(ch/v) 。

　　确定峰位的推荐方法在附录 C 中给出 。

　　B. 4 道宽(或变换系数)的基本误差

　　用百分数表示的道宽的基本误差由公式(B. 7)确定:

　　式中:

　　(ME) H — 道宽的基本误差 ;

　　H — 被测多道分析器的道宽 , 单位为伏特(v) ;

　　H5 — 技术文件中给定的道宽 , 单位为伏特(v) 。

　　B. 5 道宽(或变换系数)的不稳定性

　　用百分数表示的 n 次测量道宽的不稳定性由公式(B. 8)确定:

　　21

　　GB/T 4833 . 1—2025

　　式中:

　　(IS) H —n 次测量道宽的不稳定性 ;

　　Hi — 在多道分析器连续工作期间(8 h 或 24 h , 预热时间除外) , 第 i 次测量所测得的道宽 值 , 单位为伏特(v) ;

　　H —n 次道宽测量值 Hi 的平均值 , 单位为伏特(v) 。

　　B. 6 道宽(或变换系数)的附加误差

　　B. 6 . 1 温度变化引起的道宽(或变换系数)的附加误差

　　用百分数表示的温度变化引起的道宽的附加误差由公式(B. 9)确定:

　　式中:

　　(AET) H — 温度变化引起的道宽的附加误差 , 以每摄氏度引起的百分数表示(%/℃) ;

　　HT — 在温度为 T 时 , 测得的道宽值 , 单位为伏特(v) ;

　　H0 — 参考条件下测得的道宽值 , 单位为伏特(v) ;

　　ΔT — 测定 HT — H0 最大时 , 按 6 . 5 . 1 或被测多道分析器说明书规定的工作温度与参考条

　　件温度之差 , 单位为摄氏度(℃) 。

　　B. 6 . 2 供电电压变化引起的道宽(或变换系数)的附加误差

　　供电电压变化引起的道宽附加误差由公式(B. 10)确定:

　　式中:

　　(AEv) H — 供电电压变化引起的道宽附加误差 ;

　　Hv — 在供电电压为 v 时测得的道宽 , 单位为伏特(v) ;

　　H0 — 在参考条件下测得的道宽值 , 单位为伏特(v) ;

　　Δv

　　— 按 6 5 2 或被测多道分析器说明书规定的供电电压的相对变化 。

　　v0 . .

　　B. 7 零点

　　B. 7 . 1 测量原理

　　由公式(B. 5)可知 , 当偏置为零时 , 参考条件下的零点 a 0 为多道分析器幅度响应的截距(见图 B. 1) 。对于理想的多道分析器 ,“a 0 ”等于零 , 即零点是输入轴和输出轴的原点 。

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　　GB/T 4833 . 1—2025

　　标引序号说明:

　　1 — 对应于零偏置和零点为零的幅度响应拟合直线(理想幅度响应) ;

　　2 — 对应于零偏置和零点为“ao ”的幅度响应拟合直线 ;

　　3 — 对应于偏置为“aos ”和零点为“ao ”的幅度响应拟合直线 , 截距 a = ao + a os 。

　　图 B. 1 零点 、偏置和幅度拟合直线

　　B. 7 . 2 试验准备

　　与 7 . 5 . 1 相同 。

　　B. 7 . 3 试验程序

　　多道分析器工作方式和试验方法与 7 . 5 . 2 相同 。

　　B. 7 . 4 测量数据处理

　　与 7 . 5 . 3 相同 。拟合直线在幅度轴上的截距为零点 。

　　B. 8 零点的不稳定性

　　零点的不稳定性由多道分析器在参考条件下连续工作期间 , n 次测得的零点与其平均值的最大偏差确定 , 按公式(B. 11)计算:

　　(IS) ao = ± aoi — ao max …………………………( B. 11 )

　　式中:

　　(IS) ao — 零点的不稳定性 , 单位为伏特(v) ;

　　ao i — 多道分析器在参考条件下的连续工作期间(8 h 或 24 h , 不包括预热时间) , 第 i 次所测 得的零点 , 单位为伏特(v) ;

　　ao —n 次零点测量值的平均值 , 单位为伏特(v) 。

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　　B. 9 零点的附加误差

　　B. 9 . 1 温度变化引起的零点的附加误差

　　温度变化引起的零点的附加误差由公式(B. 12)确定:

　　式中:

　　(AET) a0 — 温度变化引起的零点的附加误差 , 单位为伏特每摄氏度(v/℃) ;

　　a 0T — 在温度为 T 时测得的零点 , 单位为伏特(v) ;

　　a 0 — 在参考条件下测得的零点 , 单位为伏特(v) ;

　　ΔT — 测定 a 0T — a 0 最大时 , 按 6 . 5 . 1 或被测多道分析器说明书规定的工作温度与参考条

　　件温度之差 , 单位为摄氏度(℃) 。

　　B. 9 . 2 供电电压变化引起的零点附加误差

　　供电电压变化引起的零点附加误差由公式(B. 13)确定:

　　a0 = ± a 0v — a 0 max

　　式中:

　　(AEV) a0 — 供电电压变化引起的零点附加误差 ;

　　a 0v

　　— 在供电电压为 V 时 , 测得的零点 , 单位为伏特(v) ;

　　a0

　　— 在参考条件下测得的零点 , 单位为伏特(v) ;

　　— 按 6 . 5 . 2 或被测多道分析器说明书规定的供电电压的相对变化 。

　　B. 9 . 3 测量 ao 、b 和 H 的简化峰位法

　　在不用或没有噪声产生器和线性混合器时 , 上述参数采用下述简化方法测定 。

　　被测多道分析器偏置置零 , 道宽取最小值 。调节精密信号产生器实际加到多道分析器输入端的信号幅度 , 在 Amin 到 Amax 范围内选 n 个均匀分布的测量点(n≥11): Ap1 (约取 1 . 1Amin ) 、Ap2 、… 、Apn (约取0. 99Amax ) 。完成 n 个点的测量 , 存储 n 个“ 峰 ”。 每个峰内有计数的道从一到几道 , 设第 i 个峰为(mhi ~mli )道 , 各参考峰模态道的道址由公式(B. 14)确定 。

　　mpi …………………………( B. 14 )

　　式中:

　　mpi — 测量范围内第 i 次测量峰的模态道 ;

　　mhi — 第 i 次测量峰的右边界道道址 ;

　　mli — 第 i 次测量峰的左边界道道址 ;

　　Ni — 第 i 次测量的道计数 。

　　全部测量数据取相同的统计权重 , 用最小二乘法对数据点(mpi , Api )求拟合直线 , 该直线的斜率为变换系数 b , 在 A 轴上的截距为零点 a 0 , 道宽 H 等于 1/b 。

　　B. 9 . 4 测量 ao 、b 和 H 的道边界法

　　方法同 B. 9 . 3 , 把 mpi 选在道边界上(调节信号脉冲幅度使相邻两道的计数增长速度尽量接近 , 即认

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　　为信号峰位在此道边界上) 。 然后记下此时的输入信号幅度 Api 。 得数组(mpi , Api ) , 再求出拟合直线 , 该直线的斜率为变换系数 b , 在 A 轴上的截距为零点 a 0 , 道宽 H 等于 1/b 。

　　B. 10 积分非线性的附加误差

　　B. 10 . 1 温度变化引起的积分非线性的附加误差

　　用百分数表示的 、温度变化引起积分非线性的附加误差由公式(B. 15)来确定: