反应堆周期是控制反应堆状态的重要参数,它是中子密度按指数规律变化e倍所需要的时间,与反应性(在靠近临界状态)呈反比例相关,当由于提棒过快导致反应堆周期值过低时(反应过快),可能会引发反应堆安全事件。因此测量反应堆周期在防止反应堆过快反应,判断反应堆临界状态,控制反应性等事件中起重要的作用。本研究将反应堆周期测量的理论研究与实际电路的搭建相结合,通过理论分析确立实际测量电路的模型,通过实际搭建电路与测试验证测量反应堆周期的可行性与可靠性。反应堆周期是与时间相关的动态值,且需要测量的电流范围极大。因此,不仅需要设计完整的测量逻辑链(输出表示反应堆功率的电流值与反应堆周期值),且需要足够优良的硬件设计以提高在极低电流测量时的准确度,还需要设计相应的验证电路以验证测量电路的功能与精确度。反应堆周期与电离室输出电流的对数的变化率成反比,为了获得反应堆周期值,输入电流需经过对数变换、微分、倒数三种变换。而由于其输入范围极大(10p A～1m A),包含极低电流且需要对数变换,本文采用ADL5304对数放大器作为测量系统的前端放大芯片,再通过由CA3140运放与CBB电容组成的有源微分变换,指针表倒数显示,以实现反应堆周期的测量与显示。为了验证测量电路功能及指标是否满足理论分析,本文先通过线性变化的电流源与恒定斜率的电压源分别验证了对数变换与微分电路的功能。其次通过指数变化的电流源(输入指数变化时输出反应堆周期值能保持稳定输出)验证整个电路测量反应堆周期的功能。测试结果表明,设计的反应堆周期测量电路在100p A处的电流测量相对误差为0.84%,微分电路相对误差为0.14%,周期测量相对误差为5%,基本符合反应堆周期测量需求,达到本文目标。