隨著核能與核技術的發(fā)展,核能的利用、工業(yè)/醫(yī)學中使用的源制度化管理力度不夠以及核反恐的需要,核素識別儀應運而生。γ核素識別儀的實質是一種依據(jù)核素“指紋”進行γ放射性核素定性分析的設備。本課題的目的在于設計一套數(shù)字化核素識別儀的軟硬件平臺。硬件整體設計以LaBr3為探測器,FPGA、AD9215為核心,單片機CY7C68015A為電路控制內(nèi)核。并就程控放大電路、AD模數(shù)轉換電路和USB接口電路的設計思想與電路原理進行詳細介紹。著重探討了數(shù)字化梯形成形參數(shù)的選取問題并給出選取方法,為數(shù)字化γ能譜儀的設計提供支撐。最后對所設計的硬件參數(shù)進行分析,發(fā)現(xiàn)其能量分辨率為3.30%。核素識別算法的核心在于尋峰算法的準確性,依據(jù)Sterlinski峰面積法最優(yōu)峰寬計算理論,設計了最優(yōu)峰寬判別尋峰法。但該方法對本底扣除算法的依賴性較強,為此設計了自適應峰型切削技術進行全譜本底扣除。通過IAEA標準譜及實測譜的分析發(fā)現(xiàn),整套算法的尋峰能力強于Gamma Vision 32與Genie2000軟件。最終在Visual Studio 2013的平臺上完成核素識別軟件的編寫。通過實驗發(fā)現(xiàn),本課題所設計的核素識別... 

【文章來源】：東華理工大學江西省

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究狀況
    1.3 論文主要工作
2 理論基礎與探測器選型
    2.1 理論基礎
        2.1.1 γ 射線及其與物質的相互作用
        2.1.2 數(shù)字化核素識別儀的工作原理
    2.2 探測器選型
3 核素識別儀硬件初步實現(xiàn)
    3.1 程控放大電路
    3.2 AD轉換電路
    3.3 接口電路
    3.4 硬件初步實現(xiàn)效果
4 數(shù)字成形算法研究
    4.1 數(shù)字化背景
    4.2 梯形濾波成形算法
    4.3 梯形成形濾波器參數(shù)測試
        4.3.1 LabVIEW介紹
        4.3.2 梯形成形濾波器設計
        4.3.3 梯形濾波器測試
5 譜處理方法研究
    5.1 平滑
    5.2 本底扣除
    5.3 尋峰方法研究
        5.3.1 尋峰要求
        5.3.2 單位凈峰面積標準差尋峰法可行性分析
        5.3.3 實驗分析
6 核素識別軟件的實現(xiàn)
    6.1 核素庫的建立
    6.2 核素識別算法
        6.2.1 能窗設置
        6.2.2 相干核素的處理方法
    6.3 軟件實現(xiàn)
7 結論
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]用于γ全譜基線扣除的改進SNIP算法研究[J]. 王一鳴,魏義祥.  核電子學與探測技術. 2012(12)
[2]一種γ譜弱峰優(yōu)化檢測方案研究[J]. 吳和喜,袁新宇,劉慶成,劉玉娟,楊磊.  原子能科學技術. 2012(09)
[3]基于傅里葉變換的NaI（Tl）儀器譜散射本底估計方法[J]. 張慶賢,葛良全,曾國強,谷懿.  原子能科學技術. 2011(10)
[4]SNIP法在天然放射性核素γ能譜分析中的應用[J]. 吳和喜,劉慶成,楊波,劉玉娟.  核技術. 2010(07)
[5]基于DSP系統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器設計[J]. 曾衛(wèi)華,程業(yè)勛,楊進.  核電子學與探測技術. 2009(02)
[6]曲線擬合在核探測器信號幅度提取中的應用[J]. 覃章健,葛良全,程峰.  成都理工大學學報(自然科學版). 2007(06)
[7]基于DSP的數(shù)字化多道脈沖幅度分析器設計[J]. 敖奇,魏義祥,文向陽.  核技術. 2007(06)
[8]數(shù)字化核信號梯形成形濾波算法的研究[J]. 周清華,張軟玉,李泰華.  四川大學學報(自然科學版). 2007(01)
[9]直接解調法在碲鋅鎘探測器γ譜分析中的應用[J]. 艾憲蕓,魏義祥,肖無云.  清華大學學報(自然科學版). 2006(06)
[10]數(shù)字化多道脈沖幅度分析技術研究[J]. 肖無云,魏義祥,艾憲蕓,敖奇.  核技術. 2005(10)

博士論文
[1]數(shù)字核能譜測量系統(tǒng)中濾波與成形技術研究[D]. 王敏.成都理工大學 2011
[2]數(shù)字核譜儀系統(tǒng)中關鍵技術的研究[D]. 張懷強.成都理工大學 2011



本文編號：3605394