高純鍺數(shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)的研制
發(fā)布時間:2021-08-26 09:50
高純鍺探測器具有精銳的能量分辨率,在分辨復(fù)雜的γ能譜場合占有重要作用。而多道脈沖幅度分析器作為核輻射能譜測量過程中不可或缺的重要組件,其性能高低對能譜測量精度產(chǎn)生直接影響。傳統(tǒng)的模擬多道或數(shù)字多道存在模擬電路噪聲較大、ADC分辨率較低、死區(qū)時間較大,以及采用非最優(yōu)的數(shù)字信號處理算法等缺點(diǎn),不能用于高純鍺探測器實現(xiàn)高能量分辨率的能譜讀出。因此,本文針對高純鍺探測器的性能特點(diǎn),設(shè)計了極低噪聲水平的模擬信號調(diào)理電路和高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。在數(shù)字信號處理算法方面,設(shè)計了快慢雙通道的脈沖成形算法。其中慢通道選取具有最優(yōu)濾波效果的有限尖頂成形來提高脈沖幅度提取的精度,而快通道成形使用對稱零面積的梯形成形來提高脈沖觸發(fā)精確和脈沖堆積甄別能力。本研究來源于國家自然科學(xué)基金項目“核脈沖信號鏈的數(shù)學(xué)構(gòu)建與高速實時數(shù)字重構(gòu)技術(shù)研究”(課題編號:41474159)。根據(jù)國內(nèi)外研究成果及理論基礎(chǔ),克服系統(tǒng)研制中的難點(diǎn),完成了從系統(tǒng)的理論分析、仿真驗證,再到實際調(diào)試的全部過程,最終研制出一款能夠?qū)嵱玫、完整的、高精度的?shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)。本論文的主要研究成果為:1.低噪聲的高純鍺前放電源和高壓偏置電源。前放...
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
前端AD8021差分放大電路
信號的時間常數(shù)測得為 55us 左右,如果在高輻射環(huán)境中應(yīng)用,核脈沖信號很容易嚴(yán)重地堆積,使得脈沖幅度很可能超出后續(xù)低電壓放大器的輸入電壓范圍。如圖2-4所示,CR電路為最簡單且有效的處理復(fù)位型信號或減小脈沖寬度的方法,其中電容兩端需要跨接一個電阻用于極零點(diǎn)消除,使得變窄的信號沒有下沖或拖尾(梁衛(wèi)平 等,2012)。時間常數(shù)調(diào)整過后的信號還需要一級跟隨緩存器,緩存器采用AD8055芯片,該放大器不僅能提供電流反饋型放大器通常具有的帶寬(-3dB,300 MHz)和壓擺率(1400 V/μs)
圖 2-5ADG636 芯片內(nèi)部功能框圖部只包含了兩個單刀雙擲開擋位的增益調(diào)節(jié)。在設(shè)計電路0 和 A1 引腳)來實現(xiàn)兩組開腳)在為低電平的時候模擬實現(xiàn)了如圖 2-6 所示的 5 檔硬
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大體積NaI(Tl)數(shù)字式車載γ能譜儀的研制[J]. 曾國強(qiáng),楊劍,魏世龍,張開琪,葛良全,嚴(yán)磊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2016(11)
[2]高純鍺數(shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)[J]. 劉海峰. 中國原子能科學(xué)研究院年報. 2015(00)
[3]車載γ能譜儀數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊劍,曾國強(qiáng),賴茂林,張開琪,葛良全,王濤. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2016(05)
[4]HPGe探測器能量刻度及探測效率模擬[J]. 張帥,吳金杰,吳沖,陳成,王佳. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2016(05)
[5]高純鍺探測器的廣泛應(yīng)用和自主研制進(jìn)展[J]. 白爾雋,鄭志鵬,高德喜,孫慧斌,趙海歌,孫志嘉,米家蓉,謝天敏,李學(xué)洋. 原子核物理評論. 2016(01)
[6]A data transmission method for particle physics experiments based on Ethernet physical layer[J]. 黃錫汝,曹平,鄭佳俊. Chinese Physics C. 2015(11)
[7]基于FPGA脈沖幅度分析器的數(shù)字化基線估計方法[J]. 李偉男,楊朝文,周榮. 核技術(shù). 2015(06)
[8]基于FPGA的數(shù)字核譜儀中高速數(shù)字采集技術(shù)研究[J]. 宋雨菲,曾國強(qiáng),魏世龍. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2015(04)
[9]DMCA中基于補(bǔ)償最小二乘法的基線估計算法[J]. 李彥波,李朝海,何子述,趙翔. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(08)
[10]基于USB和FPGA的多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 黃土琛,宮輝,邵貝貝. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(11)
本文編號:3364018
【文章來源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
前端AD8021差分放大電路
信號的時間常數(shù)測得為 55us 左右,如果在高輻射環(huán)境中應(yīng)用,核脈沖信號很容易嚴(yán)重地堆積,使得脈沖幅度很可能超出后續(xù)低電壓放大器的輸入電壓范圍。如圖2-4所示,CR電路為最簡單且有效的處理復(fù)位型信號或減小脈沖寬度的方法,其中電容兩端需要跨接一個電阻用于極零點(diǎn)消除,使得變窄的信號沒有下沖或拖尾(梁衛(wèi)平 等,2012)。時間常數(shù)調(diào)整過后的信號還需要一級跟隨緩存器,緩存器采用AD8055芯片,該放大器不僅能提供電流反饋型放大器通常具有的帶寬(-3dB,300 MHz)和壓擺率(1400 V/μs)
圖 2-5ADG636 芯片內(nèi)部功能框圖部只包含了兩個單刀雙擲開擋位的增益調(diào)節(jié)。在設(shè)計電路0 和 A1 引腳)來實現(xiàn)兩組開腳)在為低電平的時候模擬實現(xiàn)了如圖 2-6 所示的 5 檔硬
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大體積NaI(Tl)數(shù)字式車載γ能譜儀的研制[J]. 曾國強(qiáng),楊劍,魏世龍,張開琪,葛良全,嚴(yán)磊. 原子能科學(xué)技術(shù). 2016(11)
[2]高純鍺數(shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)[J]. 劉海峰. 中國原子能科學(xué)研究院年報. 2015(00)
[3]車載γ能譜儀數(shù)據(jù)實時傳輸系統(tǒng)設(shè)計[J]. 楊劍,曾國強(qiáng),賴茂林,張開琪,葛良全,王濤. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2016(05)
[4]HPGe探測器能量刻度及探測效率模擬[J]. 張帥,吳金杰,吳沖,陳成,王佳. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2016(05)
[5]高純鍺探測器的廣泛應(yīng)用和自主研制進(jìn)展[J]. 白爾雋,鄭志鵬,高德喜,孫慧斌,趙海歌,孫志嘉,米家蓉,謝天敏,李學(xué)洋. 原子核物理評論. 2016(01)
[6]A data transmission method for particle physics experiments based on Ethernet physical layer[J]. 黃錫汝,曹平,鄭佳俊. Chinese Physics C. 2015(11)
[7]基于FPGA脈沖幅度分析器的數(shù)字化基線估計方法[J]. 李偉男,楊朝文,周榮. 核技術(shù). 2015(06)
[8]基于FPGA的數(shù)字核譜儀中高速數(shù)字采集技術(shù)研究[J]. 宋雨菲,曾國強(qiáng),魏世龍. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2015(04)
[9]DMCA中基于補(bǔ)償最小二乘法的基線估計算法[J]. 李彥波,李朝海,何子述,趙翔. 核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(08)
[10]基于USB和FPGA的多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 黃土琛,宮輝,邵貝貝. 原子能科學(xué)技術(shù). 2013(11)
本文編號:3364018
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