[发明专利]数字化实时校正碘化钠晶体衰减时间方法

权利要求书

1.一种数字化实时校正碘化钠晶体衰减时间方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：射线被碘化钠晶体和光电倍增管构成的探测器探测后，光电倍增管输出指数衰减函数波形的电流脉冲信号,信号定义为I(t)，晶体的衰减时间常数为τ0；

S2：电流脉冲信号I(t)经RC反馈型电荷灵敏放大器转换后，形成双指数电压信号，同时降低输入电流脉冲信号带宽，信号定义为V(t)；

S3：信号V(t)通过ADC进行数字化采样，形成数字脉冲信号V(n)进入FPGA进行数字化信号处理；

S4：FPGA先对V(n)进行指数成形逆卷积操作，输出的信号Q[n]波形是时间常数为τ0的单指数衰减信号；

S5：信号Q[n]一路用方形滤波器进行成形，输出信号定义为P(n)；

一路用梯形成形滤波器进行成形，输出信号定义为S(n)；

信号P(n)用于计算晶体衰减时间常数τ0；

信号S(n)的平顶前沿和下降沿尾部，受晶体的衰减时间影响，会发生畸变；

这些畸变会影响幅度获取、基线获取的准确性，用于能谱系统提取信号幅度会出现严重的谱线漂移现象，降低谱线分辨率等；

S6：信号P(n)进行对数运算，得到信号L(n)；

信号L(n)的后边沿是以的斜率线性下降的，通过计算斜率可以计算

S7：采用直方统计图统计计算的斜率，斜率在直方统计图中形成高斯分布，高斯峰的峰位就是一个理想的斜率的估计值；

S8：计算参数用于指数成形逆卷积器对信号S(n)进行操作，输出信号为R[n]；

信号R[n]完全消除了晶体衰减时间的影响，是标准的梯形；

多道幅度分析器从R[n]获取的能谱会大大降低谱线漂移现象。

2.根据权利要求1所述的数字化实时校正碘化钠晶体衰减时间方法，其特征在于：所述FPGA先对V(n)进行指数成形逆卷积操作包括对电荷灵敏放大器形成的极点进行消除。

3.根据权利要求1所述的数字化实时校正碘化钠晶体衰减时间方法，其特征在于：所述探测器由碘化钠晶体和光电倍增管构成，光电倍增管输出指数衰减波形的电流脉冲信号I(t)，计算公式如下：

τ0闪烁体衰减时间常数，碘化钠晶体的衰减时间常数为在200ns～650ns范围。

4.根据权利要求1所述的数字化实时校正碘化钠晶体衰减时间方法，其特征在于：电流脉冲信号经RC反馈型电荷灵敏放大器转换后，形成双指数电压信号，同时降低输入电流脉冲信号带宽，便于后级电路处理，输出电压信号V(t)计算公式如下：

/

τRC是RC反馈网络成形时间，τ0闪烁体衰减时间常数，且满足τRCτ0；A是信号幅值。

5.根据权利要求1所述的数字化实时校正碘化钠晶体衰减时间方法，其特征在于：V[n]经过指数成形逆卷积器处理后，Q[n]已经不包含RC反馈型电荷灵敏放大器的时间常数τRC，Q[n]表示如下：

其中A’表示信号的幅度。