专利名称：一种多通道同步能谱采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多通道同步能谱采集系统，属于核谱学及核电子学技术领域。
背景技术：
多通道能谱采集系统用于记录和分析核物理事件的脉冲信息，在各类核物理实验及核分析技术中被广泛应用，其核心原理是同时记录来自各路(通道)的脉冲信号的能量及时间的信息，并将数据进行分析、处理、记录，以获取核事件发生的物理过程。多通道同步能谱采集系统由探测器阵列、前端模拟电路、ADC、数字信号处理单元、计算机通讯接口以及计算机软件等部分组成。传统的多通道同步能谱采集系统一般采用多个CAMAC标准插件以及NM标准ADC 分别对来自各路(通道)的脉冲信号并行进行模数转换，并分别通过专用的计算机辅助测量与控制�？�(CAMAC Module)进行数据分析和传输。这种方式的缺点是集成度不高且价格昂贵，无法实现较大数量的信号通道的应用。日本京都大学(Kyoto University)使用定制的前端模拟电路读出芯片，提高了电子学系统的集成度，从而可以和日本滨松光子株式会社生产的H8500型PS-PMT配合，实现了 64路的多通道同步能谱采集系统，但这种定制的芯片还未商品化，没有购买渠道。发明内容针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种能够实现商品化的多通道同步能谱采集系统，使其可以对多达1024路信号通道进行同步的能谱采集以及处理和分析。为了实现上述目的，本发明提供的一种多通道同步能谱采集系统，包括四个探头�？楹鸵皇萁涌谀？椋扛鎏酵纺？榫晌恢昧槊艄獾绫对龉荞詈暇逭罅杏肭岸诵藕糯砟？榱樱ü鼳DC�？楹突贔PGA设计的控制�？榱拥绞萁涌谀？椋鯝DC模块采用电流输入型ADC芯片DDC316。所述基于FPGA设计的控制�？榭刂扑鯝DC芯片，完成对位置灵敏光电倍增管输出信号的积分、A/D转换，同时提取各通道符合要求的光子事件A/D转换后的数据，标记上位置信息数据后输出给数据接口�？�。所述数据接口�？橛葾RM系统构成，用于将探头数据通过以太网接口传输给计算机。与传统技术相比，本发明的优点在于1)采用DDC316作为ADC芯片，能够大幅提高系统的集成度，同时作为商业芯片，可以方便的实现系统的商品化；2)采用四个16X16的位置灵敏光电倍增管，实现了对1024道数据进行同步处理。
图I是本实用新型的多通道同步能谱采集系统的原理框图。图2是本实用新型的系统实际采集不同放射源的Y能谱图。
具体实施方式
图I给出了系统具体实现的原理框图。[0016]本实用新型的多通道同步能谱采集系统由四个相互独立的探头�？楹褪萁涌谀？榱佑诩扑慊钩�。数据接口�？橥瓿山酵肥萃ü蕴涌诖涓扑慊墓δ�。每个探头�？榉直鹩晌恢昧槊艄獾绫对龉躊S-PMT耦合晶体阵列、前端信号处理�？�、ADC�？楹突贔PGA设计的控制�？楣钩�。位置灵敏光电倍增管PS-PMT采用日本滨松光子株式会社生产的H9500型光电倍增管，具有16 X 16像素输出，像素尺寸为2. 8mmX 2. 8mm，耦合同样规格的CsI晶体阵列。采用TI公司生产的ADC芯片DDC316，该芯片为16通道、电流输入、16位的ADC芯片，每路信号通道上同时具有2套电流积分电路，可以实时将输入的电流信号转换成数字量，同时具有封装小集成度高的特点。通过类似于恒流源电路的前端数据处理�？榻恢昧槊艄獾绫对龉艿氖涑鲂藕庞隓DC316进行匹配。通过电源�？樘峁〩9500工作所需高压。FPGA芯片使用Altera公司生产的Cyclone II系列中的EP2C20Q240，与同类型其他产品相比，该芯片具有价格低、容量大、性能优良的特点。系统工作时，在FPGA芯片中使用硬件编程语言(VHDL)实现对DDC316控制，完成对PS-PMT输出信号的积分、A/D转换，同时通过甄别算法提取各通道符合要求的光子事件 A/D转换后的数据，标记上位置信息数据后输出给数据接口�？椋萁涌谀？榻母鎏酵纺？榈哪芰俊⑽恢眯畔⑹萃ü蕴涌诖涓扑慊诩扑慊娜砑凶鼋徊降募扑愫痛�。图2是本系统实际采集的不同放射源(57Co、137Cs)的Y能谱，对57Co的能量分辨率达到23. 5%，对137Cs的能量分辨率达到21. 0%。
权利要求1.一种多通道同步能谱采集系统，包括四个探头�？楹鸵桓鍪萁涌谀？椋扛鎏酵纺？榫晌恢昧槊艄獾绫对龉荞詈暇逭罅杏肭岸诵藕糯砟？榱樱ü鼳DC模块和基于FPGA设计的控制模块连接到数据接口�？椋鯝DC模块采用电流输入型ADC芯片DDC316。
2.如权利要求I所述的一种多通道同步能谱采集系统，其特征在于所述基于FPGA设计的控制�？榭刂扑鯝DC芯片，完成对位置灵敏光电倍增管输出信号的积分、A/D转换，同时提取各通道符合要求的光子事件A/D转换后的数据，标记上位置信息数据后输出给数据接口�？�。
3.如权利要求I或2所述的一种多通道同步能谱采集系统，其特征在于所述数据接口�？橛葾RM系统构成，用于将探头数据通过以太网接口传输给计算机。
专利摘要本实用新型涉及一种多通道同步能谱采集系统，包括四个探头�？楹鸵桓鍪萁涌谀？椋扛鎏酵纺？榫晌恢昧槊艄獾绫对龉荞詈暇逭罅杏肭岸诵藕糯砟？榱樱ü鼳DC�？楹突贔PGA设计的控制�？榱拥绞萁涌谀？椋鯝DC�？椴捎玫缌魇淙胄虯DC芯片DDC316。本实用新型具有集成度高、易于实现商品化的优点。
文档编号G01T1/36GK202548336SQ20122001668
公开日2012年11月21日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者李福贵, 李高峰, 陈嘉 申请人:北京滨松光子技术股份有限公司
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