基于Qt和QWT的γ能谱数据采集软件平台设计

发布时间：2020-06-02 18:27

【摘要】：近年来放射性污染作为一个社会问题得到了越来越多的人关注,特别是前些年发生日本福岛的核电站核物质泄漏事故后。伴随着电子技术的迅猛发展,核信号数据采集能力和分析方法也获得了提升。本文基于核信号采集测量原理,通过分析如何在基于ARMCortex-A7的A20(全志)开源板卡电脑上开发基于Qt4的核谱数据采集分析软件,介绍了Qt嵌入式开发、QWT插件库的使用、核谱数据采集原理及分析方法等,本文做了如下工作来开展相关设计工作。通过分析实际需要构建系统整体架构,权衡设计的成本、扩展性、开发方便性等因素。采用最近特别流行的树莓派Linux OS (Raspbian)作为系统,使用开源的跨平台Qt4作为整个嵌入式图形用户界面开发工具及平台,包括QWT控件插件库运用。在以上开展的工作上,根据能谱分析功能需求,完成基于Qt+QWT开发能谱数据采集分析软件,整个软件功能模块分为五个单元：文件操作、数据采集、能谱分析、仪器标定、帮助文档。整个能谱分析软件具备三个特点：跨平台、扩展性强、操作便捷。在数据采集功能单元,设计了USB转串口通讯模式用于采集能谱数据。在谱数据光滑处理时,采用最小二项拟合(平滑窗口宽度可选)和FIR高斯窗进行平滑；寻峰采用对称零面积法及一阶导数(二阶导数)寻峰法；在计算峰面积时采用单纯形高斯拟合方法结合定峰边界约束提高峰面积准确性。通过软件在基于ARM的板卡上的功能测试,达预期目的,最后总结该课题研究中一些不足以及今后需要进一步改进优化的地方。
【图文】：

电子对效应：当入射的丫光子从原子核边上经过时，并且入射丫光子能量大于电子对形成逡逑的阔能１．０２２ＭｅＶ，由于原子核库仑场作用的影响，致使入射ｙ光子转换成一对正负电子。电子逡逑对效应过程可由图２．邋３来描述：逡逑原子核逡逑入射化子＆Ｖ逦ＷＢｍ逡逑一邋义入—一逡逑Ｎ．逦ｊ正负电子逡逑Ｖ逡逑图２．３电子对效应图示逡逑Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｅｌｅｃｔｒｏ打ｉｃ邋Ｅｆｆｅｃｔ邋ｓｃｈｅｍａｔｉｃ逡逑电子对效应中能量阔值１．邋０２２ＭｅＶ用于转换为正负电子对的静质量，除此之外的入射光子能逡逑量成为正负电子的动能。随着正负电子的能量在物质中的逐渐损失，最终导致正电子消失，，而逡逑负电子将留在物质中成为自由电子。逡逑综上所述，入射丫光子能量、祀物质原子序数同Ｈ种相互作用效应的关系有：在低能与高逡逑原子序数Ｚ的物质范围内，光电效应占据优势；居中能的丫射线，康普顿效应占据优势；在高逡逑能和低原子序数Ｚ的物质范围内，电子对效应占据优势。三种效应及占据主要作用的区域如图逡逑２．邋４所示：逡逑个逡逑１００邋－逡逑－Ｉ邋＼逡逑＾逦光；电巧逦／逦＼逦电子对巧逡逑衰Ｗ邋应占化势邋／逦＼逦．喧占化巧逡逑Ｉ逦／逦＼逡逑＾邋．邋Ｖ逡逑０逦逦Ｉ逦Ｉ逦Ｉ逦又邋Ｉ逦＞逡逑０．０１邋０．１邋１邋１０邋１００逡逑入射ｒ射线的能量／■Ａ／ｅＫ逡逑困２．４光子能量、祀物巧原子巧致同三种巧应关系逡逑Ｆｉｇ．邋２．４邋Ｔｈｒｅｅ邋ｋｉｎｄｓ邋ｏｆ邋ｉｎｔｅｒａｃｔｉ

叮f偷草工穆月试Fig.3.4QWTsimpleprojecttest
【学位授予单位】：上海应用技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL81

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;数据采集与工业通信[J];现代制造;2002年13期

2 李和贵;翁正新;施颂椒;;快速数据采集与处理系统[J];电气自动化;2003年02期

3 ;即时完成的数据采集[J];现代制造;2003年22期

4 李舜酩,高志鹰;高速转子动态数据采集与分析系统的研制[J];航空发动机;2004年01期

5 ;全新的M系列产品为数据采集设定更高标准[J];仪表技术;2005年04期

6 李蕾,薛剑波;程控增益技术在数据采集中的应用[J];工业仪表与自动化装置;2005年01期

7 杨义伟,蒋大明,戴胜华;驼峰信号微机监测系统的数据采集[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2005年01期

8 柴干;李永义;;高速公路路网调度管理动态数据采集标准化研究[J];交通标准化;2009年23期

9 刘艳;于效宇;;“数据采集与处理”教学模式研究[J];中国电力教育;2010年31期

10 周元华;马卫国;;多通道压力数据采集与分析系统设计[J];机床与液压;2011年02期

相关会议论文 前10条

1 陈福;周树杰;林小竹;杨跃翔;;应用嵌入式系统进行数据采集的研究[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集（下册）[C];2004年

2 王艳萍;李道武;章志明;李可;陈亚微;高俊雄;单保慈;魏龙;;用于小动物PET的数据采集和符合系统[A];第九届全国正电子谱学会议论文集[C];2005年

3 陈青;;侦听模式在数据采集中的应用[A];中国计量协会冶金分会2007年会论文集[C];2007年

4 蔡尹楚;王立校;;多种新型数据采集方式在化工企业能源数据采集中的组合应用[A];中国计量协会冶金分会2014年会暨能源计量与绿色冶金论坛论文集[C];2014年

5 周威;陈五一;;切削数据采集研究[A];大型飞机关键技术高层论坛暨中国航空学会2007年学术年会论文集[C];2007年

6 王磊;马婉丽;姚成虎;;U盘功能在数据采集仪器中的应用和设计[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年

7 王泽保;;智能化数据采集记录仪[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集（下册）[C];1996年

8 迟晓珠;王劲松;;三维加速度数据采集及通讯系统[A];2000全国力学量传感器及测试、计量学术交流会论文集[C];2000年

9 孙嘉兴;刘艳侠;;数据采集中微弱信号处理[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集（下）[C];2001年

10 华泽玺;王长林;肖鹏;;改善传统通信模式提高数据采集的实时性[A];四川省通信学会2004年通信技术论文集(一)[C];2004年

相关重要报纸文章 前10条

1 浙江省杭州市桐庐县烟草专卖局（分公司） 张韬;客户经理数据采集“小贴士”[N];东方烟草报;2011年

2 佟伟;做好数据采集 强化税收征管[N];长白山日报;2005年

3 葛学忠;我州旅游数据采集任务如期完成[N];民族日报;2008年

4 记者 温跃邋朱锋 通讯员 姜春;人行威海中心支行创新贷款数据采集流程见实效[N];金融时报;2008年

5 刘亚迅　特约记者 方立华;数据采集表评判训练短长[N];解放军报;2010年

6 胡涛;源头数据采集单轨运行[N];中国石化报;2010年

7 王显锋;兰西国税局力争数据采集“开门红”[N];黑龙江经济报;2005年

8 孙红伟 特约记者 程永亮;34个数据采集组嵌入演练场[N];解放军报;2012年

9 张黎明 马敬辉;让胡路国税局做好动态数据采集准备工作[N];黑龙江经济报;2005年

10 张黎明 马敬辉;让胡路国税局动态数据采集进展顺利[N];黑龙江经济报;2005年

相关博士学位论文 前6条

1 邵苏杰;面向智能配用电网数据懫集的流量调度机制[D];北京邮电大学;2015年

2 马英杰;基于3GS的核勘查数据采集及处理系统研究[D];成都理工大学;2010年

3 齐林;面向可追溯的物联网数据采集与建模方法研究[D];中国农业大学;2014年

4 刘传波;列车纵向冲动的机理研究及检测仪器的开发[D];武汉理工大学;2009年

5 牛田野;特殊等离子体环境物理信息获取与处理的研究[D];中国科学技术大学;2008年

6 李忠龙;基于现有传感器的桥梁无线检测技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡延凯;公共建筑能耗数据懫集与信息处理一体化集成技术研究[D];山东建筑大学;2015年

2 张丽萍;雷电三维电场数据采集与分析[D];南京信息工程大学;2015年

3 张元;物流运输跟踪数据采集与可视化监控的研究与实现[D];西南交通大学;2015年

4 吴涛;基于宽带卫星的海洋海事信息数据懫集装置研发[D];集美大学;2015年

5 梁佩;实时数据采集系统方案设计与实现[D];西南交通大学;2015年

6 李晓红;基于SOA架构的中职教育数据采集与KPI决策支持系统的构建[D];复旦大学;2013年

7 徐硕硕;基于LabVIEW的燃气能源瞬态数据采集与处理[D];北华航天工业学院;2015年

8 隋玉涛;惠民县民生信息数据采集与分析系统的设计与实现[D];山东大学;2015年

9 李彬雅;基于智能手机的泊车位判寻系统设计[D];福建师范大学;2015年

10 王政;4通道数据采集中频接收机的设计和实现[D];哈尔滨工业大学;2015年

本文编号：2693582