通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，而所附權(quán)利要求意在涵蓋落入本實(shí)用新型精神和范圍中的這些修改或者等同替換。
[0030]接下來，具體參考附圖來解釋本實(shí)用新型的實(shí)施例。
[0031]根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，補(bǔ)償中子測(cè)井儀器一般至少包括探測(cè)器比如中子探測(cè)器50 (例如He3探測(cè)器)，前端電路處理系統(tǒng)以及后端主控板或控制電路板，并且補(bǔ)償中子測(cè)井儀器還包括用于對(duì)探測(cè)器所產(chǎn)生的電荷進(jìn)行加速的高壓電源模塊，該高壓電源模塊可以例如布置在中子探測(cè)器與前端電路處理系統(tǒng)之間。
[0032]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于可控中子源補(bǔ)償中子儀器的集成高壓電路系統(tǒng)100的示意框圖。如圖1所示，集成高壓電路系統(tǒng)100可以包括前端低壓分配模塊、中間高壓模塊50和后端高壓分配模塊(圖1中未示出，例如參見圖4所示的高壓分配模塊400)，其中根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，中間高壓模塊50和后端高壓分配模塊可以集成在一起以便提供集成度并且便于使用和維護(hù)。
[0033]進(jìn)一步如圖1所示，中間高壓模塊50可以包括經(jīng)由線路15接收低壓電源VDD的第一端子、經(jīng)由線路16與可調(diào)電阻箱18連接的第二端子以及用于提供高壓輸出HV的第三端子，其中可以通過改變所述可調(diào)電阻箱18來調(diào)節(jié)所述高壓輸出HV，并且可調(diào)電阻箱18可以具有0-20kD的可調(diào)電阻。
[0034]可選地，中間高壓模塊50可以經(jīng)由線路17連接到地GND ;并且高壓輸出HV可以例如經(jīng)過由電阻器Rl和電容器Cl組成的濾波電路，從而得到紋波更小的直流高壓輸出。例如，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，低壓電源VDD可以具有1-100V或者10-50V，優(yōu)選地為12V或24V。例如，根據(jù)本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，電阻器Rl可以例如具有1-1OOOkD或100-500kQ，優(yōu)選地為200k Ω ;而電容器Cl可以例如具有Ι-lOOnF，優(yōu)選地為10nF。
[0035]本實(shí)用新型的思想在于:可以通過改變控制電壓VDD和/或控制電阻器18來調(diào)節(jié)高壓輸出HV，從而滿足短源距和長源距He-3探測(cè)器工作要求。
[0036]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的用于可控中子源補(bǔ)償中子儀器的集成高壓電路系統(tǒng)200的外圍電路圖。與圖1的集成高壓電路系統(tǒng)100相比，圖2的集成高壓電路系統(tǒng)200包括對(duì)稱的上下兩部分。
[0037]下面以集成高壓電路系統(tǒng)200的上部分為例，如圖2所示，低壓電源VDD (例如可以為+12V)可以例如通過由電阻器R21和兩個(gè)電容器C12與C23組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，其中電阻器R21可以例如具有1-1OOOkQ或100-500kQ，優(yōu)選地為200kQ ;而電容器C12可以例如具有Ι-lOOuF，優(yōu)選地為47uF ;電容器C23可以例如具有Ι-lOOuF，優(yōu)選地為47uF。經(jīng)過濾波的低壓供電可以連接到高壓模塊50的管腳3和管腳6，其中高壓模塊50的管腳6可以接地。
[0038]另外，如圖2所示，高壓模塊50的管腳5經(jīng)由電阻器R17連接到地，其中所述電阻器R17代表圖1所示的可調(diào)電阻箱20并且可以具有0-20kD的可調(diào)電阻。
[0039]進(jìn)一步如圖2所示，高壓模塊50的管腳I為高壓輸出，所述高壓輸出可以例如經(jīng)過由電阻器R20和電容器C20組成的濾波電路，從而得到紋波更小的直流高壓輸出?？梢噪娮杵鱎20可以例如具有1-1OOOkQ或100-500kQ，優(yōu)選地為200kQ ;而電容器C20可以例如具有Ι-lOOnF，優(yōu)選地為10nF。
[0040]與集成高壓電路系統(tǒng)50的上部分類似地，集成高壓電路系統(tǒng)50的下部分包括相同或相似的結(jié)構(gòu)或部件，除了低壓電源為-VDD (例如可以為-12V)而相應(yīng)的高壓輸出也具有相反的符合。為了簡(jiǎn)化描述，在此省略了對(duì)集成高壓電路系統(tǒng)50的下部分的各元件的重復(fù)描述。
[0041]圖3a是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的圖2所示的集成高壓電路系統(tǒng)200的上半部分的具體電路300的示意圖。
[0042]如圖3a所示，該電路300以VDD (例如+4V)直流電源供電，可獲得高壓(上至2500V)直流電壓的輸出。工作過程大體如下:直流/直流變換器把它的輸出送入一個(gè)10級(jí)的高壓倍增器而產(chǎn)生2500V直流輸出電壓。IC-1至IC-6 (分別標(biāo)識(shí)為Ul_a，Ul_b，Ul_c，Ul-d，Ul-e，Ul-f)為⑶14584施密特六反相器。門電路IC-1用作方波脈沖發(fā)生器，它產(chǎn)生很純凈的方波(脈沖式直流)輸出。再把IC-1的輸出送往IC-2至IC-6的輸入端，這些反相器并聯(lián)起來以提尚驅(qū)動(dòng)電流。
[0043]并聯(lián)的門電路輸出脈沖送往晶體管TPl的基極，使晶體管TPl隨著IC-1的振蕩而開關(guān)工作。晶體管TPl的集電極與Tl的初級(jí)線圈串聯(lián)。Tl初級(jí)線圈的另一端接低壓輸入VDD即控制電壓(例如+4V)，并通過C2接地去耦合，其中電容器C2具有100_1000pF，優(yōu)選地為 220pFo
[0044]加在晶體管TPl的脈沖信號(hào)引起開/關(guān)作用，造成晶體管TPl和小鐵氧體磁芯升壓變壓器的初級(jí)線圈中電磁場(chǎng)的起伏，在Tl的次級(jí)線圈中誘導(dǎo)出極性相反的脈沖信號(hào)。然后，把Tl次級(jí)線圈的脈沖直流輸出(在200V至250V之間)加10級(jí)電壓倍增器電路，該電壓倍增器電路含有二極管VDl?VDlO以及電容器C2?C12，如圖3a所示，其中電容器C2具有100-1000pF，優(yōu)選地為220pF ;電容器C3-C12分別具有0.l_10pF，優(yōu)選地為lpF。
[0045]倍增器電路把脈沖直流輸出電壓提高到十倍，產(chǎn)生的輸出電壓可達(dá)2500V直流電壓。通過二極管VDl?VDlO和電容C2?Cll的反復(fù)充放電，倍增器輸出將是倍增器中所有電容的一連串相加的和。
[0046]在圖3a中，根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，各元件的參數(shù)例如可以如下進(jìn)行選取:R4例如可以具有0.1-10ΜΩ，優(yōu)選地為IM Ω ；R17例如可以具有1_201?Ω，優(yōu)選地為1kQ ；R1例如可以具有1-1OkQ，優(yōu)選地為1.5k Ω ;R2例如可以具有1-1000 Ω，優(yōu)選地為300 Ω ；R3例如可以具有1-1OOOkD，優(yōu)選地為220k Ω ；C1可以具有Ι-lOOpF，優(yōu)選地為22pF。
[0047]為了使電路能有效的工作，必須考慮方形波的頻率以及加在倍增器的信號(hào)。R4、R17和Cl的數(shù)值規(guī)定振蕩器IC-1的輸出頻率(大約為15kHz)，其中電位器R17用來微調(diào)振蕩器的輸出頻率或占空比，進(jìn)而可以調(diào)節(jié)高壓輸出HV。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，振蕩器的頻率越高，倍增器的容抗越低。
[0048]圖3b是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的圖3a所示的集成高壓電路系統(tǒng)的上半部分的負(fù)電壓控制響應(yīng)圖。如圖3b所示，橫坐標(biāo)代表負(fù)電壓輸出，其范圍處在O到-2500伏特的范圍內(nèi)，并且對(duì)應(yīng)的控制電壓(右側(cè)縱坐標(biāo))處在0.5到4伏特的范圍內(nèi)，而對(duì)應(yīng)的控制電阻器(左側(cè)縱坐標(biāo))處在50到225kΩ的范圍內(nèi)。如圖3b可見，控制電壓與高壓輸出之間的關(guān)系是線性的，而控制電阻器與高壓輸出之間的關(guān)系是非線性的。
[0049]圖3c是根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例的圖3a所示的集成高壓電路系統(tǒng)的上半部分的正電壓控制響應(yīng)圖。如圖3c所示，橫坐標(biāo)代表正電壓輸出，其范圍處在500到1750伏特的范圍內(nèi)，并且對(duì)應(yīng)的控制電壓(右側(cè)縱坐標(biāo))處在0-4伏特的范圍內(nèi)，而對(duì)應(yīng)的控制電阻器(左側(cè)縱坐標(biāo))處在O到175kΩ的范圍內(nèi)。再次如圖3c可見，控制電壓與高壓輸出之間的關(guān)系是線性的，而控制電阻器與高壓輸出之間的關(guān)系是非線性的。測(cè)試結(jié)果表明，根據(jù)本實(shí)用新型的高壓模塊的輸出電壓可以在0~+2400V范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，溫度穩(wěn)定性為20PPM/°C，線性調(diào)整率為0.1%，負(fù)載調(diào)整率為0.05%。
[0050]如圖3a_3c所示，所述高壓模塊可以包括協(xié)同操作的晶體管、變壓器、多個(gè)二極管以及多個(gè)電容器。然而，根據(jù)本實(shí)用新型的其它實(shí)施例，所述高壓模塊也可以包括如下實(shí)施方式:控制放大