基于LABVIEW和数字多道脉冲幅度分析器的γ能谱分析软件的开发

基于LABVIEW平台和数字多道脉冲幅度分析器开发了γ能谱分析软件,能实现谱数据光滑、自动寻峰、能量刻度、峰边界道的确定和峰面积的计算,从而完成对γ能谱的定性和定量分析.应用LABVIEW中CIN节点与C语言的结合实现了查找元素的功能.该谱分析软件已用于数字多道脉冲幅度分析器(DMCA)中对γ能谱数据进行分析,可以实现基本的谱分析功能.     

基于DSP的数字多道脉冲幅度分析器设计

介绍了基于DSP的数字脉冲幅度分析器的设计.采用TMS320F2812作为数字核信号处理器,将ADC采集到的核信号进行数字积分、寻峰、阈值判别等数字处理,并得到能谱.系统通过USB接口实现数字多道与PC端监控及能谱分析软件的通信.最后本文给出了由NaI(TI)探测器得到的核信号经数字多道处理后,获得137Cs的能谱图.     

基于大学核物理实验的数字化MCA的研制

介绍了一种用于大学核物理教学实验的基于FPGA全数字化多道脉冲幅度分析器(MCA)的研制。系统采用全数字化方法对输入的脉冲信号高速数字化,然后送入FPGA进行数字寻峰、记录、谱处理,并在主机上显示。给出了数字寻峰的原理,利用双甄别阈值提高系统的抗干扰能力;针对ADC的非线性对系统造成的影响,研究修正算法,保证数据采样的道宽均匀性;鉴于MCA采样存储的数据量大的特点,采用双RAM并行工作方式,将传输数据和计数存储分开处理,减少死时间及数据的溢出;在终端显示方面,主机通过USB总线实现了系统实时监控和能谱数据传输。通过实验对比了该系统与商用MCA的性能,取得了很好的测试效果。     

一种新型煤灰分测量装置

设计了一种新的煤灰分测量装置,采用高速微机多道数据采集系统和各种高效算法进行谱数据平滑、寻峰、求峰面积及计数率校正,分析了各种因素对测量系统造成的影响及解决方法。     

基于Qt和QWT的γ能谱分析软件设计

基于Qt、QWT以及FPGA多道分析器设计了γ谱分析软件。提出了实现数字多道分析器与γ谱分析软件的通信接口两者交互操作的方法;Qt结合QWT类库包使得谱分析软件有良好的操作及显示效果。利用Qt中QtSql提供的数据库接口驱动SQLite设计了核数据库,进行便携式谱仪核素识别要求的分析;软件将采集的能谱数据显示在主窗口。实验结果表明可对谱数据进行FIR高斯窗滤波平滑处理、寻峰、自适应本底扣除、能量刻度、高斯拟合峰面积、核素识别、谱线平移拖放等操作。     

基于数字脉冲成形技术的HPGeγ谱仪系统研究

为满足高能量分辨率γ能谱测量要求,设计了基于数字脉冲成形技术的HPGe γ谱仪系统。该系统由前端电路、数字信号处理模块和上位机软件3部分组成,实现了8192道能谱测量。本文对前端电路的设计及数字脉冲成形参数的选择进行了介绍,并用⁶⁰Co、¹³⁴Cs、¹³⁷Cs和¹⁵²Eu源对该系统进行了初步测试。测试结果表明,基于数字脉冲成形技术的HPGe γ谱仪系统对1 332 keV能量峰的能量分辨率为1.8 keV;¹⁵²Eu特征能量峰与相应道址的线性拟合参数R²=0.999 993。该系统可满足高能量分辨率γ能谱测量要求。     

卡尔曼滤波在航空γ能谱勘查系统自动稳谱中的应用

针对航空能谱多晶体短时测量所得谱线低计数率、高统计涨落的特点,采用卡尔曼滤波方法对航空能谱谱线进行光滑滤波,比较了几种常用谱线光滑方法与卡尔曼滤波光滑方法的光滑效果,最后采用该方法对谱线光滑,并寻峰实现航空能谱的自动稳谱,在1024道分辨率时,137Cs峰谱漂小于±1道。     

HK-2钾盐能谱测井仪的研制

针对钾盐矿床的探测和定位,利用TMS320LF2407内嵌的ADC及相应的幅度分析器完成多道伽马能谱测量,通过有效的稳谱和寻峰达到对HK-2钾盐能谱的精确测量,并利用谱线平滑技术对HK-2钾盐的能谱进行处理以满足系统检测要求。通过测试本系统能量分辨率可达7.8%,稳定性在一倍方差内计数可达到73.3%,两倍和三倍方差内计数都能达到100%。在矿物质同位素分析及合金成像系统的应用中,取得了满意的效果。     

基于NaI(T1)γ谱仪的自动能谱分析的研究

针对NaI(T1)探测器的特点,提出了适合宽特征峰的对称零面积卷积寻峰方法,在寻峰筛选前,对数据进行了处理,提高了低本底下特征峰的寻峰能力.通过核素库匹配,鉴别核素.利用一阶微分确定峰边界,采用对数法除去基底,求净峰面积,计算出相应的活度.对能量和效率标定给出了拟合公式,编写应用软件,对ORTECT采集的能谱进行分析,...     

高速数字多道能谱技术研究

数字信号处理技术在核测量领域的广泛应用,极大地提高了核能谱测量的精确度和灵活性。我们的高速数字多道使用了一个10位80MSPS的模数转换器,转换后的采样信号噪声比较大,利用一级数字FIR滤波处理单元对信号进行处理,可以使高频采样引入的噪声得到有效滤除,提高信噪比。由于成形参数可调,数字核信号的数字成形处理(梯形成形),在强辐射能谱测量中具有良好的脉冲堆积处理能力。结合FIR滤波和数字成形的高速数字多道能谱系统可以实现核信号能谱的精确测量。     

一种用CPLD和单片机实现的多道脉冲幅度分析器

介绍了一种用CPLD和单片机实现的带有USB接口的功能强大的多道脉冲幅度分析器。CPLD主要负责完成整个谱数据的获取和存储,单片机负责谱数据的传输、稳峰、高压显示和控制等。     

基于LabVIEW语言编程的改进型微机多道

介绍了一改进型微机多道,它采用ＬａｂＶＩＥＷ语言编程。该多道具有强大的在线处理功能以及易于操作的控制面板。介绍了其基本原理和对其软件改进的关键技术和一些实验测量的结果。     

Research of CdZnTe detector based portable energy dispersive spectrometer

A kind of excellent CdZnTe crystal has been grown in Yinnel Tech, Inc. in recent years. Based on these CdZnTe crystals and some new techniques, a portable energy-dispersive spectrometer has been constructed which has yielded good results. CdZnTe detector has a 3% relative resolution in high-energy field and can detect gamma rays at room temperature. An integrated circuit based on preamplifier and shaping amplifier chips is connected to the detector. Voltage pulses are transformed into digital signals in MCA （multichannel analyzer） and are then transmitted to computer via USB bus. Data process algorithms are improved in this spectrometer. Fast Fourier transform （FFT） and numerical differentiation （ND） are used in energy peak＇s searching program. Sampling-based correction technique is used in X-ray energy calibration. Modified Gaussian-Newton algorithm is a classical method to solve nonlinear curve fitting problems, and it is used to compute absolute intensity of each detected characteristic line.     

一种基于高速微控制器的新型便携式多道分析器

介绍了一种基于高速微控制器的新型便携式多道分析器,分析了其硬件电路的实现方法和主机软件的设计思路,此多道具有速度快、体积小、性能较好等特点。     

基于LSSVM的γ能谱平滑方法

γ能谱平滑的效果直接影响寻峰、解谱的精度,为此需要在消除放射性计数的统计涨落,提高信噪比的同时最大程度地保留能谱特征信息。本文采用基于结构风险化最小准则的最小二乘支持向量机方法 LSSVM,结合交叉验证参数寻优方法对Na I(Tl)γ能谱进行平滑处理,实验结果表明:LSSVM能谱平滑在全谱上保持较好峰形而不形变,各谱峰位置与理论计算值的最大误差(即峰偏)≤0.6个道址,平均误差为0.43个道址;且该方法具备良好的适应性和推广能力。     

用伪随机方法的DMA实时数据传送与显示

本文在分析研究现有的微机多道中MCB至计算机的数据传送方法基础上,提出了伪随机地址DMA数据传送的新方法,介绍了它的原理与实际实现,以及运用这一原理的新MCB系统的设计,成功地解决了X、γ谱仪系统中数据获取中无计数损失、实时数据传送问题;同时采用了伪随机逐列实时刷新技术,彻底消除了谱显示中的闪烁现象。     

基于形态学变换的核素能谱寻峰算法

针对多核素复杂源项难以实现核素分辨测量情况,提出了一种基于数学形态学的核素能谱寻峰算法,成功的解决了复杂能谱峰位识别、重峰剔除、弱峰漏检难题。将该算法植入数字化γ能谱仪对多种核素混合源项进行能谱平滑、形态学白帽变换、假峰滤除及峰位计算实验,结果表明该算法完全可用于复杂源项核素分辨测量。     

基于新存取原理的无计数损失“ADC-缓存”系统

本系统以新的数据存取方式——“DMA+N”取代古典的多道分析器(MCA)存取方式——“DMA+1”。N是计数换失修正权重因子。计数换失修正方法是基于虚拟脉冲发生器原理,修正工作用硬件实现,不需占用机器时间,从而优越于软件修正,可工作于高计数率。     

正电子湮没寿命谱和多普勒展宽谱的自动获取和处理技术

本文介绍的正电子湮没寿命谱和正电子湮没多普勒展宽谱的数据自动获取和处理技术使Can-berra S-40或S-35型多道分析器与IBM-PC/XT微型计算机之间实现了相互通讯及全套的解谱数据处理和原始数据存盘、计算结果存盘及列表绘图等自动获取和处理数据的工作。使IBM-PC/XT微型计算机用于正电子湮没寿命谱仪或多普勒展宽谱仪的在线处理工作得以实现。