針對采用數(shù)字慢三角成形算法的高性能硅漂移探測器在開關(guān)復(fù)位型前放中出現(xiàn)的突變脈沖以及該類脈沖在成形后因幅度受損造成的特征峰漂移問題,提出了一種基于突變脈沖修復(fù)的特征峰漂移校正算法,該算法包括以下幾個流程,首先將該電路輸出的弱電流信號經(jīng)CR微分電路進行轉(zhuǎn)換得到負指數(shù)信號,然后負指數(shù)信號經(jīng)三級放大電路放大后的幅度范圍為0～2 V,該幅度范圍保持在后端模數(shù)轉(zhuǎn)換器的處理范圍中,對放大后的負指數(shù)信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字化的負指數(shù)脈沖序列,通過對上述負指數(shù)脈沖序列的采樣點進行判斷,當出現(xiàn)連續(xù)多個為零的采樣點時就標記該脈沖為突變脈沖,最后對突變脈沖分別調(diào)用快校正和慢校正算法進行修復(fù),并將修復(fù)后的負指數(shù)脈沖序列分別進行數(shù)字梯形成形,其成形結(jié)果存儲到FIFO中進行多道成譜。實驗以自制的鐵礦樣品為測量對象,將未進行校正的原始譜與采用不同校正方法得到的譜圖進行對比,校正后鐵和鍶特征峰的影子峰所在道址區(qū)間的計數(shù)相比于未校正的原始譜的計數(shù)率有了明顯的降低,與此同時,鐵和鍶兩個特征峰所在道址區(qū)間的計數(shù)相比于不校正則有了明顯的提高。由于特征峰計數(shù)率的漂移正是產(chǎn)生影子峰的根本原因,因此同一種元素在影子峰區(qū)域計數(shù)率的減小...

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【部分圖文】：

圖1前放電路以及其輸出信號

開關(guān)復(fù)位型前置放大電路(下文簡稱前放)及其后端電路,如圖1所示,電路工作原理實際上就是探測器輸出的弱電流在反饋電容Cf上進行一定時間的積分,并將積分結(jié)果存儲在采樣保持電容上由測量電路進行測量。圖2影子峰形成原理

圖2影子峰形成原理

圖1前放電路以及其輸出信號由于前放輸出信號是不斷上升且頻繁跳變的,如果直接對該信號進行放大、數(shù)字成形將會造成脈沖幅度溢出,損失計數(shù)率。因此FPGA對前放輸出的階躍信號進行脈沖成形處理時需要先將該信號通過CR微分電路轉(zhuǎn)變?yōu)樨撝笖?shù)信號。如果前放輸出的最后一個階躍脈沖剛好是....

圖3快校正的修復(fù)結(jié)果及成形結(jié)果

由式(1)可恢復(fù)出突變損失掉的部分采樣點,直線修復(fù)法的優(yōu)點是計算簡單,缺點就在于它的衰減速度快,只能修復(fù)出一部分采樣點,當修復(fù)結(jié)果到0以后,其余的采樣點也只能以0來補充,修復(fù)結(jié)果如圖3中紅色曲線所示,修復(fù)后突變脈沖的三角成形結(jié)果如圖3中的藍色曲線所示。從圖中可以看出....

圖4慢校正的修復(fù)結(jié)果及成形結(jié)果

以式(3)為理論基礎(chǔ)可以修復(fù)出突變脈沖丟失的采樣點,修復(fù)結(jié)果如圖4所示。未經(jīng)處理的原始突變脈沖如圖4的黑色曲線所示,在第256個采樣點時脈沖幅度直接從428跳變到零,調(diào)用慢校正算法對突變脈沖進行修復(fù)后得到如圖4藍色曲線所示的慢校正修復(fù)結(jié)果。通過圖3和圖4的對比可以得出,....

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