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龙图腾网获悉中国原子能科学研究院申请的专利用于回旋加速器的高动态范围扫描式束流诊断电子学系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115561800B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211175313.1，技术领域涉及：G01T1/34；该发明授权用于回旋加速器的高动态范围扫描式束流诊断电子学系统是由蒋天仡;殷治国;汪洋;牟雪儿;宋琦琪;刘萍;杨芳迪设计研发完成，并于2022-09-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本用于回旋加速器的高动态范围扫描式束流诊断电子学系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高动态范围扫描式束流诊断电子学系统，包括：三同轴连接器、RLC滤波电路、防雷保护电路和guard保护电路、电流电压转换电路，低通滤波电路，DSP控制电路；其特点是：所述电流电压转换电路为高动态范围电流电压转换电路，包括：基于对数芯片的超宽量程IV转换电路、跨阻式IV转换电路、以及基于场效应管的极弱流IV转换电路；所述超宽量程IV转换电路测量信号范围覆盖nA‑mA量级；所述跨阻式IV转换电路测量信号范围覆盖pA‑nA量级；所述极弱流IV转换电路测量信号范围覆盖fA‑pA量级。本发明采用对数芯片代替常规IV转换电路实现超大量程的电流电压转换；利用场效应管在导通状态精密分流的特性，使得IV转换电路在测量量程内达到预期灵敏度。

本发明授权用于回旋加速器的高动态范围扫描式束流诊断电子学系统在权利要求书中公布了：1.一种高动态范围扫描式束流诊断电子学系统，包括：三同轴连接器、RLC滤波电路、防雷保护电路和guard保护电路、电流电压转换电路、低通滤波电路、DSP控制电路；所述三同轴连接器用于将束测信号通过三同轴连接器输入到系统中，该束测信号经过RLC滤波电路、guard保护电路、以及防雷保护电路后，通过继电器输入到不同挡位的电流电压转换电路，该不同挡位的电流电压转换电路的输出端分别设置低通滤波电路，ADC采集滤波后的信号发送给DSP；所述DSP，控制继电器完成不同挡位电流电压转换电路的切换，将采集的数据发送至PC端，同时控制束测靶头完成扫描过程；所述防雷保护电路设置在电流电压转换电路之前，用于防止意外产生的过电压损毁电流电压转换电路； 其特征在于：所述电流电压转换电路为高动态范围电流电压转换电路，该高动态范围电流电压转换电路包括：基于对数芯片的超宽量程IV转换电路、跨阻式IV转换电路、以及基于场效应管N1的极弱流IV转换电路；所述超宽量程IV转换电路测量信号范围覆盖nA-mA量级；所述跨阻式IV转换电路测量信号范围覆盖pA-nA量级；所述极弱流IV转换电路测量信号范围覆盖fA-pA量级； 所述基于对数芯片的超宽量程IV转换电路，采用了对数转换芯片AD8304，通过设置R2，R3，R6的电阻值改变芯片截距电流Iz和斜率电压VY，得到所述超宽量程IV转换电路的输出电压Vo，具体为： 公式1等号左边Vo为对数芯片的输出电压，等号右边第1个括号的1+R3R2为电压斜率，等号右边方括号内第1项为对数芯片将输入电流经过对数转换、以及改变输出电压斜率以后的输出电压，其中VY称为斜率电压，Iz称为截距；等号右边方括号内第2项为对数芯片内阻上的分压；Iin为输入电流，5K为对数芯片内阻； 所述改变芯片截距电流Iz，具体为：在第7管脚和第8,9管脚之间跨接电阻R6，调节R6的阻值可以改变截距电流Iz的值；所述改变斜率电压VY，既是在芯片内部缓冲放大器反相输入端的第11管脚与第13管脚之间跨接电阻R3,13管脚接R2接地，R2，R3作为缓冲放大器的反馈回路，则可以得到第11管脚的对数芯片电压输出端的VY，该VY是通过1+R3R2乘以初始斜率电压VY初始以后的斜率电压，从而得到改变后的斜率电压VY； 所述基于场效应管N1的极弱流IV转换电路，在反馈回路中设置了场效应管N1，R1和R7串联跨接于运算放大器N2的负极输入端和输出端，运放N2的正极输入端接地电位；场效应管N1的栅极接固定参考电压，N1的漏极接地电位，N1的源极接于R1和R7之间；利用场效应管N1的特性实现分流，达到极弱电流转换为电压信号的目的，得到IV转换电路输出电压Vo为： Vo＝-[IinR1+R7+IDSR7]2 其中，IinR1为反馈电路电阻R1上的分压，IDS+IinR7为场效应管N1分流IDS以及输入电流Iin流经R7产生的电压，IDS为场效应管N1导通时的电流。

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