高纯锗数字多道脉冲幅度分析系统的研制
发布时间：2021-08-26 09:50
高纯锗探测器具有精锐的能量分辨率,在分辨复杂的γ能谱场合占有重要作用。而多道脉冲幅度分析器作为核辐射能谱测量过程中不可或缺的重要组件,其性能高低对能谱测量精度产生直接影响。传统的模拟多道或数字多道存在模拟电路噪声较大、ADC分辨率较低、死区时间较大,以及采用非最优的数字信号处理算法等缺点,不能用于高纯锗探测器实现高能量分辨率的能谱读出。因此,本文针对高纯锗探测器的性能特点,设计了极低噪声水平的模拟信号调理电路和高精度的模数转换电路。在数字信号处理算法方面,设计了快慢双通道的脉冲成形算法。其中慢通道选取具有最优滤波效果的有限尖顶成形来提高脉冲幅度提取的精度,而快通道成形使用对称零面积的梯形成形来提高脉冲触发精确和脉冲堆积甄别能力。本研究来源于国家自然科学基金项目“核脉冲信号链的数学构建与高速实时数字重构技术研究”（课题编号:41474159）。根据国内外研究成果及理论基础,克服系统研制中的难点,完成了从系统的理论分析、仿真验证,再到实际调试的全部过程,最终研制出一款能够实用的、完整的、高精度的数字多道脉冲幅度分析系统。本论文的主要研究成果为:1.低噪声的高纯锗前放电源和高压偏置电源。前放...
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
前端AD8021差分放大电路
信号的时间常数测得为 55us 左右，如果在高辐射环境中应用，核脉冲信号很容易严重地堆积，使得脉冲幅度很可能超出后续低电压放大器的输入电压范围。如图2-4所示，CR电路为最简单且有效的处理复位型信号或减小脉冲宽度的方法，其中电容两端需要跨接一个电阻用于极零点消除，使得变窄的信号没有下冲或拖尾（梁卫平 等，2012）。时间常数调整过后的信号还需要一级跟随缓存器，缓存器采用AD8055芯片，该放大器不仅能提供电流反馈型放大器通常具有的带宽（-3dB，300 MHz）和压摆率（1400 V/μs）
图 2-5ADG636 芯片内部功能框图部只包含了两个单刀双掷开挡位的增益调节。在设计电路0 和 A1 引脚）来实现两组开脚）在为低电平的时候模拟实现了如图 2-6 所示的 5 档硬
【参考文献】：
期刊论文
[1]大体积NaI（Tl）数字式车载γ能谱仪的研制[J]. 曾国强,杨剑,魏世龙,张开琪,葛良全,严磊. 原子能科学技术. 2016(11)
[2]高纯锗数字多道脉冲幅度分析系统设计及实现[J]. 刘海峰. 中国原子能科学研究院年报. 2015(00)
[3]车载γ能谱仪数据实时传输系统设计[J]. 杨剑,曾国强,赖茂林,张开琪,葛良全,王涛. 核电子学与探测技术. 2016(05)
[4]HPGe探测器能量刻度及探测效率模拟[J]. 张帅,吴金杰,吴冲,陈成,王佳. 核电子学与探测技术. 2016(05)
[5]高纯锗探测器的广泛应用和自主研制进展[J]. 白尔隽,郑志鹏,高德喜,孙慧斌,赵海歌,孙志嘉,米家蓉,谢天敏,李学洋. 原子核物理评论. 2016(01)
[6]A data transmission method for particle physics experiments based on Ethernet physical layer[J]. 黄锡汝,曹平,郑佳俊. Chinese Physics C. 2015(11)
[7]基于FPGA脉冲幅度分析器的数字化基线估计方法[J]. 李伟男,杨朝文,周荣. 核技术. 2015(06)
[8]基于FPGA的数字核谱仪中高速数字采集技术研究[J]. 宋雨菲,曾国强,魏世龙. 核电子学与探测技术. 2015(04)
[9]DMCA中基于补偿最小二乘法的基线估计算法[J]. 李彦波,李朝海,何子述,赵翔. 核电子学与探测技术. 2014(08)
[10]基于USB和FPGA的多功能数据采集系统[J]. 黄土琛,宫辉,邵贝贝. 原子能科学技术. 2013(11)
本文编号：3364018
【文章来源】：成都理工大学四川省
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
前端AD8021差分放大电路
信号的时间常数测得为 55us 左右，如果在高辐射环境中应用，核脉冲信号很容易严重地堆积，使得脉冲幅度很可能超出后续低电压放大器的输入电压范围。如图2-4所示，CR电路为最简单且有效的处理复位型信号或减小脉冲宽度的方法，其中电容两端需要跨接一个电阻用于极零点消除，使得变窄的信号没有下冲或拖尾（梁卫平 等，2012）。时间常数调整过后的信号还需要一级跟随缓存器，缓存器采用AD8055芯片，该放大器不仅能提供电流反馈型放大器通常具有的带宽（-3dB，300 MHz）和压摆率（1400 V/μs）
图 2-5ADG636 芯片内部功能框图部只包含了两个单刀双掷开挡位的增益调节。在设计电路0 和 A1 引脚）来实现两组开脚）在为低电平的时候模拟实现了如图 2-6 所示的 5 档硬
【参考文献】：
期刊论文
[1]大体积NaI（Tl）数字式车载γ能谱仪的研制[J]. 曾国强,杨剑,魏世龙,张开琪,葛良全,严磊. 原子能科学技术. 2016(11)
[2]高纯锗数字多道脉冲幅度分析系统设计及实现[J]. 刘海峰. 中国原子能科学研究院年报. 2015(00)
[3]车载γ能谱仪数据实时传输系统设计[J]. 杨剑,曾国强,赖茂林,张开琪,葛良全,王涛. 核电子学与探测技术. 2016(05)
[4]HPGe探测器能量刻度及探测效率模拟[J]. 张帅,吴金杰,吴冲,陈成,王佳. 核电子学与探测技术. 2016(05)
[5]高纯锗探测器的广泛应用和自主研制进展[J]. 白尔隽,郑志鹏,高德喜,孙慧斌,赵海歌,孙志嘉,米家蓉,谢天敏,李学洋. 原子核物理评论. 2016(01)
[6]A data transmission method for particle physics experiments based on Ethernet physical layer[J]. 黄锡汝,曹平,郑佳俊. Chinese Physics C. 2015(11)
[7]基于FPGA脉冲幅度分析器的数字化基线估计方法[J]. 李伟男,杨朝文,周荣. 核技术. 2015(06)
[8]基于FPGA的数字核谱仪中高速数字采集技术研究[J]. 宋雨菲,曾国强,魏世龙. 核电子学与探测技术. 2015(04)
[9]DMCA中基于补偿最小二乘法的基线估计算法[J]. 李彦波,李朝海,何子述,赵翔. 核电子学与探测技术. 2014(08)
[10]基于USB和FPGA的多功能数据采集系统[J]. 黄土琛,宫辉,邵贝贝. 原子能科学技术. 2013(11)
本文编号：3364018
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