Keithley 6517静电计还作为空腔电离室的电压源，为空腔电离室供工作电压。
[0066]步骤140,根据温度数据、气压数据和湿度数据，以及预设的标准环境参数，对降噪 处理后的电离电流信号进行修正，输出所述直流恒流电流信号。
[0067] 具体的，标准环境参数是预先规定好的，比如0°C，latm，湿度20 %。该标准环境参 数存储于恒流源装置中，在需要时进行调用。
[0068] 根据所采集到的环境参数数据与标准环境参数之间的差异对降噪处理后的电离 电流信号进行修正，产生直流小电流的恒流信号输出。
[0069] 在本发明实施例中，由于电离室本身具有良好的稳定性(通常好于0.2%)，Cs_137 放射源和Co-60放射源的半衰期都很长，分别达30.071年和5.274年，因此在电离室周边环 境稳定的条件下，电离室在γ射线辐射场中同一位置产生的电离电流随放射源衰变的变化 可以忽略不计，尤其是采用CS-137Y射线辐射场。在其他条件不变的情况下，电离室所产生 的电离电流只是按照放射源衰变规律变化，电离电流可以完全归一到同一时刻。因此，经过 环境参数修正后，输出的直流小电流为稳定恒流输出。
[0070] 上述所述的气压计、温度计、湿度计、静电计均可溯源至国家基准，以保持良好的 稳定性和精度，同时也保证了输出直流小电流的精确输出。
[0071 ]此外，通过改变辐射场剂量率和电离室体积，可以改变输出的直流电流值，具体的 可以产生pA-nA (1 0-12-1 0-9安培)级稳定的直流电流。
[0072] 相应的，本发明实施例还提供了一种恒流源装置，用以实现上述方法。
[0073] 恒流源装置的结构框图如图3所示。如图所示，恒流源装置包括:环境参数采集装 置1，γ射线辐射场2，空腔电离室3，增益反馈装置4，处理设备5和ΙΕΕΕ488总线6。
[0074]环境参数采集装置1对恒流源装置所在环境的环境参数数据进行采集。在具体的 实现方式中，环境参数数据至少包括:温度数据、湿度数据和气压数据；因此相应的，环境参 数采集装置1至少包括:温度计11、气压计12和湿度计13。
[0075]温度计11对环境的温度数据进行采集；
[0076] 气压计12对环境的气压数据进行采集；
[0077] 湿度计13对环境的湿度数据进行采集。
[0078] γ射线辐射场2用于产生辐照射线；
[0079] γ射线辐射场2可以具体为Cs-137 γ射线辐射场或C0-60 γ射线辐射场。
[0080] 空腔电离室3,接收辐照射线的辐照，使空腔电离室的空气电离产生电子和正离 子，并在施加在空腔电离室3的两极的直流极化电压作用下形成恒定电场，使电子和正离子 分别向两极移动形成电离电流信号；
[0081] 增益反馈装置4,将电离电流信号进行增益反馈降噪处理；
[0082] 增益反馈装置4可以具体由Keithley静电计和精密电容组成。
[0083]其中，静电计还用于空腔电离室1的电压源。
[0084]处理设备5,根据温度数据、气压数据和湿度数据，以及预设的标准环境参数，对降 噪处理后的电离电流信号进行修正，输出直流恒流电流信号；
[0085] IEEE488总线6,连接处理设备5与环境参数采集装置1和增益反馈装置4,用于处理 设备5与环境参数采集装置1，以及处理设备5和增益反馈装置4之间的信号传输。
[0086] 上述恒流源装置的具体工作原理和工作过程在上述方法实施例中已经进行了详 述，此处不再赘述。
[0087] 本发明实施例提供的恒流源装置，通过空腔电离室受γ射线辐照，使得电离室内 部空气电离产生电离电流信号，并对环境参数数据进行采集，根据采集到的环境参数数据 对电离电流信号进行修正，从而输出具有良好稳定性和精度的直流小电流恒流信号，并且 在一定范围内可精确调节输出电流大小，有效的解决了直流小电流源输出电流噪声和稳定 性的问题。
[0088] 专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的 单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬 件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。 这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。 专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现 不应认为超出本发明的范围。
[0089] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的 软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器 (ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域 内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0090] 以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明 的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含 在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种直流恒流电流信号的产生方法，其特征在于，所述方法包括： 采集环境参数数据;所述环境参数数据包括:溫度数据、气压数据和湿度数据； 通过T射线福射场对空腔电离室福射使所述空腔电离室内空气电离，并在恒定电场作 用下产生电离电流信号； 将所述电离电流信号通过增益反馈进行降噪处理； 根据所述溫度数据、气压数据和湿度数据，W及预设的标准环境参数，对所述降噪处理 后的电离电流信号进行修正，输出所述直流恒流电流信号。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述丫射线福射场具体为:Cs-137 丫射线 福射场或C0-60 丫射线福射场。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 改变所述空腔电离室的体积和/或改变所述空腔电离室接收到的电离福射强度，W获 取不同电流值大小的所述直流恒流电流信号。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空腔电离室为石墨空腔电离室，所述 电离电流信号具体为：其中，I为电离室空腔中空气产生的电离电流，单位为A; 装为电离室中屯、所处位置处的丫射线剂量率，单位为GyA; V为空腔电离室内部可容纳空气的体积，单位为m3; PO为标准条件下的干燥空气密度，所述标准条件为O°C，101.325kPa，单位为kg/m3;为空气与石墨的质能吸收系数之比； ，。为石墨和空气的阻止本领之比； W/e为干燥空气中，一个电子产生一个离子对时所消耗的平均能量，单位为(J ? C-1); T为环境空气溫度，单位为°C; P为环境气压，单位为kPa; I为消耗于執致福射的能量占其初始能量的分额； K为对电离电流加 W修正的全部修正因子的乘积。5. -种恒流源装置，其特征在于，所述恒流源装置包括： 环境参数采集装置，对所述恒流源装置所在环境的环境参数数据进行采集;所述环境 参数数据包括:溫度数据、湿度数据和气压数据； 丫射线福射场，用于产生福照射线； 空腔电离室，接收所述福照射线的福照，使所述空腔电离室的空气电离产生电子和正 离子，并在施加在所述空腔电离室的两极的直流极化电压作用下形成恒定电场，使所述电 子和正离子分别向所述两极移动形成电离电流信号； 增益反馈装置，将所述电离电流信号进行增益反馈降噪处理； 处理设备，根据所述溫度数据、气压数据和湿度数据，W及预设的标准环境参数，对所 述降噪处理后的电离电流信号进行修正，输出所述直流恒流电流信号； I EEE488总线，连接所述处理设备与所述环境参数采集装置和所述增益反馈装置，用 于所述处理设备与所述环境参数采集装置和所述增益反馈装置之间的信号传输。6. 根据权利要求5所述的恒流源装置，其特征在于，所述丫射线福射场具体为:Cs-137 丫射线福射场或C0-60 丫射线福射场。7. 根据权利要求5所述的恒流源装置，其特征在于，所述环境参数采集装置包括： 溫度计，对所述环境的溫度数据进行采集； 气压计，对所述环境的气压数据进行采集； 湿度计，对所述环境的湿度数据进行采集。8. 根据权利要求5所述的恒流源装置，其特征在于，所述增益反馈装置由静电计和精密 电容组成。9. 根据权利要求8所述的恒流源装置，其特征在于，所述静电计为Keithley 6517静电 计。10. 根据权利要求8所述的恒流源装置，其特征在于，所述静电计还用于所述空腔电离 室的电压源。
【专利摘要】本发明实施例涉及一种电直流恒流电流信号的产生方法和恒流源装置,所述方法包括：采集温度数据、气压数据和湿度数据；通过γ射线辐射场对空腔电离室辐射使所述空腔电离室内空气电离，并在恒定电场作用下产生电离电流信号；将所述电离电流信号进行增益反馈放大；根据所述温度数据、气压数据和湿度数据对所述降噪处理后的电离电流信号进行修正，输出pA-nA级(10-12-10-9安培)稳定的直流恒流电流信号。
【IPC分类】G05F1/56
【公开号】CN105589503
【申请号】CN201610056367
【发明人】李德红, 王培玮, 吴笛, 郭彬, 黄建微, 李兴东
【申请人】中国计量科学研究院
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年1月27日