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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