数字核谱仪系统中脉冲堆积识别方法的研究

数字核谱仪系统中的脉冲堆积直接影响到信号幅度的有效提取,进而影响到核谱仪的能量分辨率。为了减小脉冲堆积对核谱仪能量分辨率的影响,引入时间比较脉冲堆积识别方法,对识别到的堆积脉冲直接丢弃处理,将降低数字信号处理时间,同时可减小脉冲堆积对能量分辨率的影响,对计数率的影响可以通过简单的校正方法来实现计数率的补偿。采用上述方法对实际的核脉冲堆积信号进行了处理,然后对其进行了计数率校正,在实际应用中取得了良好的效果。

数字核谱仪中条件线路的一种最佳实现方法

根据数字化核谱仪中前端条件线路的要求,设计了改进型Butterworth滤波器线路。与传统的三重实极点滤波线路相比,新设计的件线路具有更优越的性能。

基于FPGA的数字核谱仪中高速数字采集技术研究

数字核谱仪的高速实时数据采集能够对数字核谱仪中关键算法的调试起到关键作用。本设计以ALTERA公司的EP2C8T144C6现场可编程门阵列与高速USB数据采集芯片FT2232H为核心,设计并制作了USB高速数据采集系统,可以实现USB接口高速数据传输。核谱仪采集到的信号送入到FPGA中,经过内部FIFO存储器的缓存及算法处理,最后通过USB控制器将信号传输到计算机中,存储并显示出来。设计实现了28MByte/s以上的数据传输率,具有数据传输速度快,准确性高的特点,为进一步实现数字核谱仪高速信号采集奠定了基础。

通用数字核谱仪系统设计

设计一套基于高速ADC+FPGA+ARM的通用型数字核谱仪系统,对探测器系统输出的信号经过信号调理系统后,采用高速、高分辨率ADC进行采样,将采样后的核信号传输给由FPGA与ARM搭建的数字核信号处理系统,采样梯形成形对核脉冲信号进行处理,最后得到的能谱通过USB接口传送给计算机系统进行显示、存储以及进一步处理。通过Si-PIN探测器对Fe的X射线能谱,NaI探测器对7Cs的γ射线能谱测量的测试,获取能量分辨率分别为178eV与7.2%,表明该系统能有效地实现数字核谱仪系统中核信号调理,高速采集以及数字核信号处理功能的同时,可得到较理想的性能指标。

数字核谱仪系统中脉冲幅度提取方法研究

数字核谱仪系统中脉冲幅度提取的准确性与实时性直接影响到系统的能量分辨率与脉冲通过率。本文对高速ADC采样后的数字核信号脉冲幅度提取方法进行研究,将幅度提取方法按直接比较法、曲线拟合法与滤波成形法的工作原理展开讨论。采用上述三种方法对实际采样的数字核信号进行脉冲幅度提取,在40 MHz的采样频率下,分别采用曲线拟合法与滤波成形法对脉冲幅度进行提取,得到各自的能谱。通过理论分析,实验比较与测试,综合能量分辨率与脉冲计数率的性能,得到最佳的脉冲幅度提取方法为滤波成形法。

基于FPGA的数字核信号处理系统的研究

核能谱是核物理研究、射线探测和核技术应用领域中获取的重要信息,对其测量技术的改进一直为热点研究问题。论文基于FPGA设计一套数字核信号处理系统,对高速ADC采样后的数字核信号通过FPGA控制的高速USB接口电路,直接传送给计算机的测试平台以实现核信号的离线处理,同时该数字核信号在FPGA中实现其滤波成形、堆积识别,基线恢复等功能,得到的能谱通过USB接口传送给计算机。通过测试,系统既能实现原始核信号的传输与保存,又能实现数字核信号的在线处理。

曲线拟合在核探测器信号幅度提取中的应用

研究数字化核探测器输出脉冲信号的幅度提取问题。根据闪烁探测器的电路特性,推导了其脉冲信号理想曲线方程。综合利用三和值法、最小二乘法、试探法等方法,设计了该理想曲线拟合算法。由脉冲信号采样点数据,通过曲线拟合,计算出曲线的极大值,该值即为闪烁探测器输出脉冲信号的幅度。正反演数据结果对比表明,采用曲线拟合算法提取闪烁探测器输出脉冲信号幅度,其方案可行,计算结果更准确。相较于数字滤波和数字脉冲成形方法提取核探测器输出脉冲幅度,该算法更简单,对仪器的硬件处理速度要求更低。该方法开辟了核探测器脉冲幅度提取的新途径。