[发明专利]一种单晶体多能谱的并行幅度分析器

说明书

技术领域

本发明涉及一种幅度分析器，尤其涉及一种单晶体多能谱的并行幅度分析 器。

背景技术

脉冲幅度分析器是辐射能谱测量系统的重要组成部分，它根据模-数转换原 理，对探测器输出的模拟信号转换成与其峰值成比例的数字信息。在核辐射探 测学科中，以该数字信息为信号道址，记录具有不同峰值信号的个数，实现多 模拟信号的分类工作。

传统的幅度分析器通常由信号甄别电路、峰值保持器、A/D转换电路，数 据缓存及逻辑控制电路组成。峰值保持器是将传感器输出的脉冲信号的峰值采 样并保持，然后产生一个峰值准备就绪信号。当控制电路得到该信号后启动模 数变换器进行A/D转换，将转换的结果送入地址寄存器。控制电路给出读命令， 选通对应地址的存储单元，将该单元的已有内容读入数据运算寄存器，进行加1 运算；然后，把数据运算的结果回存至对应的存储单元。分析器完成了一个模拟 信号的峰值幅度分析，控制电路恢复原状态以待接收下一个脉冲信号。到测量时 间结束时，存储器中已存储了一条以道址为峰值幅度的信息，存储器中的数据表 示同一种峰值的脉冲个数，这样以这些数据中的横坐标为信号道址，纵坐标为 道址对应的计数率，由此可以得到一条核辐射谱线。

在传统的幅度分析器中，通常采用一个放大器对辐射信号进行放大，为了 获得高精度的辐射谱线数据，如果采集的是低能谱线数据，则将高能谱线截断， 为获得高能谱线则将低能谱线截断，不能同时获得具有高分辨率的高能或者低 能谱线数据。在形成核谱线数据之后，传统的辐射分析器需等待上位机将数据 取出之后，才能进行在进行下一次测量，在这段等待时间中，幅度分析器停止 工作。当需要进行连续多点测量的时候，就需要耗费大量的等待时间。

发明内容

为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种单晶体多能谱的并行 幅度分析器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的一种单晶体多能谱的并行幅度分析器，包括： 核辐射探测器、峰值保持器、主控制器、可控高压电源、所述分析器还包括： 前置放大电路、至少两个可控增益放大器、模数转换器ADC处理单元及数据传 输模块，其中

核辐射探测器，用于将核辐射信号发送到前置放大电路中；

前置放大电路，对接收到的核辐射信号进行放大，并将放大成形后的信号 传送到可控增益放大器；

可控增益放大器，对接收到的核辐射信号进行不同倍数的放大，并将放大 的不同倍数的核辐射信号通过不同的峰值保持器传送到ADC处理单元；

模数转换器ADC处理单元，将接收到的不同放大倍数的核辐射信号进行相 应的转换，并将转换后的信号通知到数据传输模块；

数据传输模块，采用并行数据传输的方式，实现谱线数据的存储与读取谱 线数据的连接；所述数据传输模块包括复杂可编程逻辑控制器件CPLD和外部 RAM，并通过CPLD读取模数转换器ADC处理单元处理后的数据，然后将读取 的数据存放在外部RAM中；

主控制器，控制所述高压电源对核辐射探测器的高压供电、CPLD的复位 信号及外部RAM的段偏移地址。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

本发明针对在辐射测量中由于低能部分的幅值变化过小和高能的幅值亏 损所带来的影响，设计了采用了两个不同的放大倍数的放大器对核辐射信号进 行放大，可以同时获得高能和低能两条谱线数据，提高了系统的分辨率。采用 了并行传输的方式实现了谱数据的形成和谱线数据的读取的并行处理，实现了 连续测量。

附图说明

图1是单晶体多能谱的并行幅度分析器系统结构图；

图2是数据并行传输模块结构图；

图3是外部寄存器RAM控制结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明 实施方式作进一步地详细描述：

本实施例提供了一种单晶体多能谱的并行幅度分析器。