摘要：以XC7A35T-FGG484现场可编辑门阵列与STM32F407ZET6单片机为控制核心,设计了数字多道高速采集系统,实现高达125 MHz的采样频率。探测器采集到的γ信号通过信号调制和模数转换发送至FPGA,经过内部积分运算及FIFO缓存,最后在STM32算法处理后将结果存入Flash并进行显示。实验结果表明系统内部算法和逻辑运算结果正确,可精确显示γ剂量率并能够实现γ能谱曲线绘制。

摘要：介绍了一种基于FPGA和DSP的数字多道设计方案,包括硬件电路设计与可编程器件程序设计,对数字多道的多项性能指标进行了测试,并测量了NaI(Tl)探测器的能谱。

摘要：针对Cs2LiYC16:CE(CLYC)闪烁晶体、掺硼塑料闪烁体等中子/γ探测器的电流脉冲波形的甄别,需要高速数字化多道脉冲幅度分析器。采用直接耦合方式设计高速模拟前端电路,将高速模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)配合现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)芯片实现数字化设计,在FPGA内部实现了高速数字滤波、脉冲幅度提取、基线扣除、谱线存储与传输等功能。通过嵌入式的Power PC内核,实现替代外部控制器的复杂时序功能,并挂接通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)外设芯片实现与外部计算机的高速双向数据传输。本文还设计了低噪声、大电流的开关电源,最终实现了可脱机独立运行的手持式单板高速数字多道。通过实测数字多道的模拟前端电路大信号带宽达110 MHz,小信号带宽达200 MHz,实时采样率为500 MHz,脉冲计数通过率大于107 s-1,线性度达0.999 8,连接NaI(Tl)、掺硼塑料闪烁体、LaBr_3(Ce)等闪烁体探测器实测谱线合理,满足实际使用要求。

摘要：研制了一款新型通用数字多道脉冲幅度分析器。包括模拟调理电路和数字核脉冲信号处理器与微控制器。在16k道数字转换增益下,单脉冲幅度谱展宽后的FWHM均在2道以内,采用Na I(Tl)探测器实测137Csγ能谱,661.7 ke V处能量分辨率达到了6.89%。

摘要：介绍了具备温漂修正功能的La Br3探测器数字化多道谱仪的研制。研制中设计了基于FPGA的数字化信号处理算法和电路单元,研究了La Br3探测器在环境温度变化时的能谱漂移并实现了温度补偿算法。测试结果表明,开发的新型数字化多道谱仪具有良好的能量分辨率与能量线性度,针对La Br3探测器具有良好的温漂修正效果。

摘要：介绍了基于DSP的数字脉冲幅度分析器的设计。采用TMS320F2812作为数字核信号处理器,将ADC采集到的核信号进行数字积分、寻峰、阈值判别等数字处理,并得到能谱。系统通过USB接口实现数字多道与PC端监控及能谱分析软件的通信。最后本文给出了由NaI(TI)探测器得到的核信号经数字多道处理后,获得137Cs的能谱图。

摘要：在放射性测量中,有时候需要对计数率进行精确的测量,因此需要对探测器死时间效应进行修正处理。本文基于DMCA-iCore数字化多道模块,从理论出发分析了数字多道NaI(Tl)探测器产生死时间效应的原因,得出数字多道死时间也服从扩展型分布的结论;同时根据牛顿迭代法推导了死时间修正函数,在计数率较高、探测器死时间较大时该修正函数依然有较好的修正效果。基于双源法测试了系统的死时间,死时间=20.6μs,最后在137 Cs标准剂量场中对NaI(Tl)探测器进行了测试,进一步证明了修正方法的有效性。

摘要：为了实现深部矿产资源有效探测和精准评价、提高我国矿产资源勘查效率、克服随钻测井时高温环境带来的影响、实现国产造岩元素中子伽马测井仪实用化,设计了脉冲中子伽马测井系统。系统硬件主要由探测器、光电倍增管、前置放大电路、模拟转换器(ADC)、现场可编程门阵列(FPGA)、通信电路组成。考虑到高温运行环境,能谱采集电路采用的芯片为低功耗、耐高温类型,以确保电路在高温状态下正常运行。软件算法采用尖顶成形算法,从而提高采集电路的能谱计数率。经过多次高温试验并更改电路设计,系统在155℃的环境温度下能够正常工作,数据采集速度达到100 MS/s,实现了预期目标。该研究对国内随钻中子伽马测井仪器的发展有着重要意义。

摘要：数字多道中连续采样用的Flash ADC一般微分非线性(DNL)较差,且有效位数低于转换位数。由于数字多道系统中通常在AD转换之后再进行数字滤波,因此可通过数字滤波方法来改善ADC的性能影响。文章以梯形成形为例分析了数字滤波器对于系统精度及DNL性能的影响,并为改善性能提出了梯形成形参数设计的原则。

摘要：本文研究了一种快速、稳定的核信号脉冲幅度提取方法,设计了基于FPGA的数字核脉冲信号幅度提取器。通过Modelsim仿真,同时实现了在核脉冲幅度数字多道分析器(DMCA)中核脉冲幅度的准确提取,验证了本文设计的可行性和可靠性。