[发明专利]放射性脉冲幅度数字甄别器

说明书

技术领域

本发明涉及一种放射性脉冲幅度数字甄别器。

背景技术

在放射性测量系统中，放射性脉冲的个数与测量样品的放射性活度成正比，放射性脉冲通常由甄别器来识别并整型输出。一般甄别器结构比较简单，通常由比较器实现，给甄别器设置一个甄别阈，信号幅度大于甄别阈就输出整型后的脉冲，小于甄别阈就没有输出。在多丝正比计数器的测量系统中，由于β样品的能谱是连续的，其脉冲前沿较陡，而脉冲的后沿拖得很长，在该类测量系统中放射性脉冲的幅度是连续分布的，在高计数率的情况下容易产生脉冲的叠加，尤其在大于10⁴ CPS的高计数率放射性测量时，放射性脉冲叠加对甄别和计数结果的影响开始显现，必须要进行校正。目前的校正方法大多运用软件采用非线性拟合方式来实现，该方法的主要问题是在几个脉冲间隔小的情况下会出现丢失脉冲的情况，而在高幅度的大脉冲情况下则可能出现把一个脉冲识别为两个的情况，脉冲甄别错误将直接导致计数结果错误和测量的失败。

发明内容

本发明的目的在于设计一种放射性脉冲幅度数字甄别器，改变传统甄别器采用比较器完成简单采集后依赖软件进行校正的办法，从硬件和软件两个方面入手，对放射性脉冲叠加进行区分，解决上述传统方法的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种放射性脉冲幅度数字甄别器，其特征在于：包括信号跟随器模块、高速AD转换器、FPGA数据采集和处理成型模块等组成部分；另外还包括数据采集、脉冲识别和叠加处理软件可在高计数率放射性测量中对放射性脉冲的叠加进行区分和校正。

按照本发明提供的放射性脉冲幅度数字甄别器，其特征在于：所述信号跟随器模块采用高速线性放大器实现对信号的高速采集，并连接到高速AD转换器；所述高速AD转换器完成对脉冲信号的高速数字量化后将信号输入至FPGA数据采集和处理成型模块。

按照本发明提供的放射性脉冲幅度数字甄别器，其特征在于：所述FPGA数据采集和处理成型模块完成放射性脉冲的前沿和后沿识别、缓存脉冲数据、脉冲数据处理成型工作，成型后的脉冲可输出至定标器或计数器用于计数和定标，也可传送给单片机系统完成脉冲计数，供计算机检测和显示。

按照本发明提供的放射性脉冲幅度数字甄别器，其特征在于：包括数据采集、脉冲识别和叠加处理软件，包含以下功能：

1、数据采集软件分为两种工作模式：

A、实时模式采集：FPGA收到采集控制信号则开始采集数据，采集满规定的数据个数则采集停止；

B、工作模式采集：FPGA根据AD转换器的转换结果进行判断，在一个脉冲前沿到来时开始采集，在脉冲后沿到来时停止采集；

2、脉冲识别和叠加处理软件先将采集到的数据进行数字滤波，去掉大的跳点，然后对波形求一阶导数，根据一阶导数的大小进行脉冲分解和叠加处理；满足规定条件的数据可以识别为一个脉冲，在FPGA的输出端口上输出一个脉冲。

本发明的有益效果是：采用了高速信号跟随器模块和高速AD转换器，将信号采集并数字量化后，利用FPGA硬件结合相应的软件做数字处理，解决了重叠放射性脉冲信号的区分和校正的问题，使得数字脉冲幅度甄别器测量结果呈现线性。在数据采集模式上，采用实时采集和工作采集两种模式，可以根据测量的实际需要灵活选择工作方式。在成型脉冲输出接口上，采用了两种输出渠道，可以直接供定标器或计数器计数，也可以与单片机系统双向通信，把成型脉冲信息传送至计算机端进行显示和应用。

附图说明

 图1为本发明提供的放射性脉冲幅度数字甄别器的连接原理图。

图2为本发明提供的数据采集软件流程图。

图3为本发明提供的脉冲识别和叠加处理软件流程图。

具体实施方式

 下面结合附图对本发明的实施方式进行详细的描述：

图1为本发明所提供的放射性脉冲幅度数字甄别器的连接原理图，其特征在于包括信号跟随器模块、高速AD转换器、FPGA数据采集和处理成型模块等组成部分；另外还包括数据采集、脉冲识别和叠加处理软件可在高计数率放射性测量中对放射性脉冲的叠加进行区分和校正。