數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的研制PPT課件

1、數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的研制數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的研制報(bào)告人 黃姍姍中國科學(xué)院“核探測技術(shù)與核電子學(xué)”重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 近代物理系2010年8月17日大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺n 大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)的需求分析n 數(shù)字多道脈沖幅度分析器n硬件設(shè)計(jì)n算法實(shí)現(xiàn)n測試結(jié)果n 總結(jié)和展望 大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)簡介n 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：n 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的基本知識，基本方法等n 放射性測量的統(tǒng)計(jì)誤差（甄別器、定標(biāo)器）n 長塑料閃爍計(jì)數(shù)器（甄別器、定標(biāo)器）n 電流電離室（甄別器、定標(biāo)器）n BF3正比計(jì)數(shù)管（甄別器、定標(biāo)器）n G-M計(jì)數(shù)器的性能測量（甄別器

2、、定標(biāo)器）n 多絲正比室（甄別器、定標(biāo)器）n NaI(TL)閃爍譜儀（多道分析器）n Ge(Li)射線譜儀（多道分析器）n 半導(dǎo)體探測器和粒子的能量損失（多道分析器）n X射線吸收和特征譜測量等（多道分析器）n 專業(yè)實(shí)驗(yàn)：把知識有機(jī)結(jié)合，從物理思想尋求解決問題的方法n -符合法測量放射源的活度（多路定標(biāo)器）n 放射性核素半衰期測量n 粒子盧瑟福散射（多道分析器）n 康普頓散射（多道分析器）n 穆斯堡爾效應(yīng)等（多道分析器）大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺傳統(tǒng)的多道脈沖幅度分析器n 死時(shí)間長，不同的幅度對應(yīng)的變換時(shí)間不同，增加了測試結(jié)果的不確定性大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)

3、驗(yàn)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺數(shù)字尋峰算法n 尋峰算法數(shù)字化多道脈沖幅度分析器數(shù)字尋峰邏輯流程圖 大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺閾值判斷n 當(dāng)采用雙閾值做觸發(fā)判斷時(shí)可以避免誤判問題，信號大于上閾值時(shí)觸發(fā)尋峰電路，低于下閾時(shí)才能使一個(gè)完整的尋峰過程結(jié)束n 減少統(tǒng)計(jì)誤差，提高系統(tǒng)的抗噪聲能力大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺數(shù)字化多道脈沖幅度分析器n 堆積判棄n 探測器輸出信號有可能會出現(xiàn)峰堆積和尾堆積，前者導(dǎo)致原譜線計(jì)數(shù)下降，并使譜形畸變，而后者會造成譜線展寬，分辨率變差和譜線位移。 n 對于峰堆積，只有在脈沖信號出現(xiàn)頻率n以及信

4、號寬度tw較大，即ntw1%的情況下發(fā)生n 在大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)中發(fā)生峰堆積的概率小于1% 大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺數(shù)字化多道脈沖幅度分析器n 尾堆積的兩種情況：n堆積后的信號仍然有一個(gè)小于下閾值的過程n堆積后的信號一直大于下閾值大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺數(shù)字化多道脈沖幅度分析器主要性能指標(biāo)n 道數(shù)和量化電平數(shù)n 線性n ADC微分非線性（DNL）n ADC積分非線性(INL)n 失調(diào)和增益誤差n 電壓基準(zhǔn)的精度n 溫度效應(yīng)n 交流特性n 系統(tǒng)隨機(jī)噪聲的干擾n 死時(shí)間n 穩(wěn)定性n 道容量對于系統(tǒng)的DNL和INL可以采用后處理的方式 大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺數(shù)字化多道脈沖幅度分析器n 利用滑移脈沖發(fā)生器測量多道脈沖幅度分析器的DNL，利用算法進(jìn)行修正右圖為利用算法修正另一組滑移譜的對比圖大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺數(shù)字化多道脈沖幅度分析器n 241Am與239Pu混合源的粒子的修正前后能譜圖 大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)測量程序界面大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)測量程序界面大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)平臺總結(jié)以及展望n 本文介紹了用于大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中數(shù)字化多道脈沖幅度分析器的研制n 測試結(jié)果表明，該套系統(tǒng)死時(shí)間小，能量分辨率小于1%，達(dá)到大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)對能量分辨率的要求，滿足大學(xué)核物理實(shí)驗(yàn)的需