基于FPGA的全数字双通道符合多普勒展宽系统

针对核辐射能谱、正电子湮没符合多普勒展宽谱测量的需求,设计了一种基于FPGA的全数字双通道符合多普勒展宽系统。该系统以16 bit模数转换芯片AD9269-80为前端,将高纯锗探测器采集到的模拟信号转化为数字信号,该数字信号进入系统后端的FPGA芯片中进行数字处理。FPGA通过滑动平均窗口、乒乓操作、自定义IP核等实现对核脉冲信号的处理,包括波形降噪、梯形滤波、基线恢复、堆积识别、阈值判断、数据缓存等,从而得到核脉冲的幅度信息和时间信息。再由网口模块与上位机之间进行通信,采用UDP协议进行幅度、时间信息的传输,得到核信号的能谱。系统采用双通道对正电子符合多普勒展宽谱测量,得到二维符合图谱。

基于FPGA的虚拟放射源系统

核物理实验、放射医学等领域都离不开放射源及其探测。利用DAC、FPGA以及直接数字合成技术构建虚拟放射源系统,能够灵活选择放射源和探测器的种类,也能设置放射源与探测器的相对距离和角度。根据某种放射源的实验谱线按照一定的频率发射幅度信号,通过网口传输进入FPGA数字处理平台。FPGA接收幅度信号并进行处理,从而得到具有特定探测器特征的脉冲信号。采用14位数模转换芯片LTC1667将FPGA得到的数字信号转化为模拟信号。使用脉冲幅度分析仪对该脉冲信号进行采集和分析,并通过相应软件获得能谱。结果表明,虚拟化的放射源代替实物放射源和探测器不仅可以达到相似的效果,而且更加具有灵活性、方便性和安全性。