高純鍺數(shù)字多道脈沖幅度分析系統(tǒng)的研制
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 09:50
高純鍺探測(cè)器具有精銳的能量分辨率,在分辨復(fù)雜的γ能譜場(chǎng)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(cè)量過(guò)程中不可或缺的重要組件,其性能高低對(duì)能譜測(cè)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(shí)間較大,以及采用非最優(yōu)的數(shù)字信號(hào)處理算法等缺點(diǎn),不能用于高純鍺探測(cè)器實(shí)現(xiàn)高能量分辨率的能譜讀出。因此,本文針對(duì)高純鍺探測(cè)器的性能特點(diǎn),設(shè)計(jì)了極低噪聲水平的模擬信號(hào)調(diào)理電路和高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。在數(shù)字信號(hào)處理算法方面,設(shè)計(jì)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(lái)提高脈沖幅度提取的精度,而快通道成形使用對(duì)稱零面積的梯形成形來(lái)提高脈沖觸發(fā)精確和脈沖堆積甄別能力。本研究來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“核脈沖信號(hào)鏈的數(shù)學(xué)構(gòu)建與高速實(shí)時(shí)數(shù)字重構(gòu)技術(shù)研究”(課題編號(hào):41474159)。根據(jù)國(guó)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(yàn)證,再到實(shí)際調(diào)試的全部過(guò)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(lái)源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
前端AD8021差分放大電路
信號(hào)的時(shí)間常數(shù)測(cè)得為 55us 左右,如果在高輻射環(huán)境中應(yīng)用,核脈沖信號(hào)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(jiǎn)單且有效的處理復(fù)位型信號(hào)或減小脈沖寬度的方法,其中電容兩端需要跨接一個(gè)電阻用于極零點(diǎn)消除,使得變窄的信號(hào)沒(méi)有下沖或拖尾(梁衛(wèi)平 等,2012)。時(shí)間常數(shù)調(diào)整過(guò)后的信號(hào)還需要一級(jí)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(gè)單刀雙擲開(kāi)擋位的增益調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)電路0 和 A1 引腳)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩組開(kāi)腳)在為低電平的時(shí)候模擬實(shí)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(guó)強(qiáng),楊劍,魏世龍,張開(kāi)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(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 劉海峰. 中國(guó)原子能科學(xué)研究院年報(bào). 2015(00)
[3]車載γ能譜儀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊劍,曾國(guó)強(qiáng),賴茂林,張開(kāi)琪,葛良全,王濤. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(05)
[4]HPGe探測(cè)器能量刻度及探測(cè)效率模擬[J]. 張帥,吳金杰,吳沖,陳成,王佳. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(05)
[5]高純鍺探測(cè)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(píng)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(jì)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(guó)強(qiáng),魏世龍. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2015(04)
[9]DMCA中基于補(bǔ)償最小二乘法的基線估計(jì)算法[J]. 李彥波,李朝海,何子述,趙翔. 核電子學(xué)與探測(cè)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(hào):3364018
【文章來(lái)源】:成都理工大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:89 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
前端AD8021差分放大電路
信號(hào)的時(shí)間常數(shù)測(cè)得為 55us 左右,如果在高輻射環(huán)境中應(yīng)用,核脈沖信號(hào)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(jiǎn)單且有效的處理復(fù)位型信號(hào)或減小脈沖寬度的方法,其中電容兩端需要跨接一個(gè)電阻用于極零點(diǎn)消除,使得變窄的信號(hào)沒(méi)有下沖或拖尾(梁衛(wèi)平 等,2012)。時(shí)間常數(shù)調(diào)整過(guò)后的信號(hào)還需要一級(jí)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(gè)單刀雙擲開(kāi)擋位的增益調(diào)節(jié)。在設(shè)計(jì)電路0 和 A1 引腳)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩組開(kāi)腳)在為低電平的時(shí)候模擬實(shí)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(guó)強(qiáng),楊劍,魏世龍,張開(kāi)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(jì)及實(shí)現(xiàn)[J]. 劉海峰. 中國(guó)原子能科學(xué)研究院年報(bào). 2015(00)
[3]車載γ能譜儀數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊劍,曾國(guó)強(qiáng),賴茂林,張開(kāi)琪,葛良全,王濤. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(05)
[4]HPGe探測(cè)器能量刻度及探測(cè)效率模擬[J]. 張帥,吳金杰,吳沖,陳成,王佳. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2016(05)
[5]高純鍺探測(cè)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(píng)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(jì)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(guó)強(qiáng),魏世龍. 核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù). 2015(04)
[9]DMCA中基于補(bǔ)償最小二乘法的基線估計(jì)算法[J]. 李彥波,李朝海,何子述,趙翔. 核電子學(xué)與探測(cè)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(hào):3364018
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/hkxlw/3364018.html
最近更新
教材專著