一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，属于放射性测量技术领域。包括主探测器、第一前置放大器电路、第二前置放大器电路、极零电路、模数转换器、基线恢复电路、脉冲幅度采样电路、环探测器、门控生成电路。本发明专利技术提供一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，用单个MCA,单个MCA内部同时输出两种能谱，既能节省1路多道电子学的硬件成本，另外一方面由于是在多道内部生成的两路能谱，其能谱数据不存在电子学参数差异，便于进行叠谱，扣谱等操作。扣谱等操作。扣谱等操作。

【技术实现步骤摘要】
一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法


[0001]本专利技术涉及一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，属于放射性测量


技术介绍

[0002]核物理中有许多同时发生或在短时间间隔内发生并有内在因果联系的相关事件称为符合事件。测量符合事件的电子学系统称为符合系统。相反的，有些测量要排除符合事件，这种系统称为反符合系统，通过设备间的符合反符合方法，达到测量目的。
[0003]以反康普顿高纯锗谱仪为例，需要包含以下几种设备：高纯锗探测器(主探测器)，NaI探测器(反符合探测器)，反符合电子学，双路高纯锗数字化多道；
[0004]该系统实际使用过程中，需要两路高纯锗数字化多道，用于将高纯锗探测器输出的信号分别成谱，其中1路(MCA1)接入反符合电子学的GATE信号，另外1路(MCA2)不接反符合电子学的GATE信号，对于级联放射源采用MCA2的分析结果，非级联放射源采用MCA1的分析结果。现有技术需要2路电子学多道，多道硬件成本会增加1倍，并且现有技术的2路多道由于存在电子学元器件等方面的差异，2个谱不能精确的进行叠谱，扣谱等对比。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，用单个MCA,单个MCA内部同时输出两种能谱，既能节省1路多道电子学的硬件成本，另外一方面由于是在多道内部生成的两路能谱，其能谱数据不存在电子学参数差异，便于进行叠谱，扣谱等操作。
[0006]本专利技术提供一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，其包括主探测器、第一前置放大器电路、第二前置放大器电路、极零电路、模数转换器、基线恢复电路、脉冲幅度采样电路、环探测器、门控生成电路；
[0007]所述主探测器为高纯锗探测，所述环探测器为碘化钠探测一种数字化反康普顿高纯锗谱仪使用方法包括以下步骤：
[0008]1)放射源提供辐射；
[0009]2)通过主探测器、环探测器进行检测；
[0010]3)经过主探测器、环探测器把射线转化成电荷信号和光电信号提交给第一前置放大器电路、第二前置放大器电路；
[0011]4)第一前置放大器电路、第二前置放大器电路把电荷信号转换成电压脉冲；
[0012]5)第一前置放大器电路输出的指数衰减信号直接用模数转换器采集或通过极零电路再用模数转换器采集，同时第二前置放大器电路输出的指数衰减信号直接进入门控生成电路进行门控信号生成。
[0013]6)模数转换器直接把极零电路极零调整后生成的模拟信号采样并转化成数字信号提供给梯形成形；
[0014]7)梯形成形把数字化指数信号成形为脉冲，脉冲具有同样的上升/下降宽度和一个平顶如波形；
[0015]8)将梯形成形输出的脉冲提供给基线恢复电路，对脉冲进行操作，清除任何偏移量以产生一个基线恢复后的脉冲；
[0016]9)脉冲提供给脉冲幅度采样电路进行幅度分析和反符合/符合操作；
[0017][0018]10)数字化反符合电子学输出GATE信号，提供给脉冲幅度采样电路进行反符合操作；GATE信号由于数字化反符合电子学与第一前置放大器和极零电路存在差异，造成GATE信号不能很好覆盖住脉冲，此时可以通过调整数字化反符合电子学的延时/展宽时间达到如要求；
[0019]11)输出能谱组合为原始谱+反符合谱，第一能谱电路存储原始谱，第二能谱电路存储反符合谱；当脉冲采样电路检测到脉冲的到来，将脉冲的平顶处最大值提取出来，采样到的值当作读取第一能谱电路的地址，读取出该地址的数值，将此数值+1存储到该地址中；而第二能谱电路中的反符合谱的存储条件满足反符合操作要求时才进行存储；
[0020]12)上位机通过USB电路读取第一能谱电路和第二能谱电路中数据。
[0021]13)上位机实时更新原始谱+反符合谱，便于观察记录。
[0022]优选的，所述步骤1)中放射源提供α或γ射线。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术提供一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，用单个MCA,单个MCA内部同时输出两种能谱，既能节省1路多道电子学的硬件成本，另外一方面由于是在多道内部生成的两路能谱，其能谱数据不存在电子学参数差异，便于进行叠谱，扣谱等操作。
附图说明
[0025]图1为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的整体结构示意图。
[0026]图2为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的现有技术结构示意图。
[0027]图3为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的工作原理示意图。
[0028]图4为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的梯形成形输出脉冲示意图。
[0029]图5为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的基线恢复电路清除基线脉冲示意图。
[0030]图6为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的GATE信号经过脉冲采样电路进行符合操作示意图。
[0031]图7为本专利技术一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法的GATE信号经过脉冲采样电路进行反符合操作示意图。
具体实施方式
[0032]下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。
[0033]本专利技术提供一种数字化反康普顿高纯锗谱仪及其使用方法，其包括主探测器、第
一前置放大器电路、第二前置放大器电路、极零电路、模数转换器、基线恢复电路、脉冲幅度采样电路、环探测器、门控生成电路；
[0034]所述主探测器为高纯锗探测，所述环探测器为碘化钠探测。
[0035]本专利技术中一种数字化反康普顿高纯锗谱仪使用方法包括以下步骤：
[0036]1)放射源提供α或γ射线；
[0037]2)通过主探测器、环探测器进行检测；
[0038]3)经过主探测器、环探测器把射线转化成电荷信号和光电信号提交给第一前置放大器电路、第二前置放大器电路；
[0039]4)第一前置放大器电路、第二前置放大器电路把电荷信号转换成电压脉冲；
[0040]5)第一前置放大器电路输出的指数衰减信号直接用模数转换器采集或通过极零电路再用模数转换器采集，同时第二前置放大器电路输出的指数衰减信号直接进入门控生成电路进行门控信号生成。
[0041]6)模数转换器直接把极零电路极零调整后生成的模拟信号采样并转化成数字信号提供给梯形成形；
[0042]7)梯形成形把数字化指数信号成形为脉冲，脉冲具有同样的上升/
[0043]下降宽度和一个平顶如波形；
[0044]8)将梯形成形输出的脉冲提供给基线恢复电路，对脉冲进行操作，清除任何偏移量以产生一个基线恢复后的脉冲；
[0045]9)脉冲提供给脉冲幅度采样电路进行幅度分析和反符合/符合操作；10)数字化反符合电子学输出GATE信号，提供给脉冲幅度采样电路进行反符合操作；GATE信号由于数字化反符合电子学与第一前置放大器和极零电路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字化反康普顿高纯锗谱仪，其特征在于：包括主探测器、第一前置放大器电路、第二前置放大器电路、极零电路、模数转换器、基线恢复电路、脉冲幅度采样电路、环探测器、门控生成电路；所述主探测器为高纯锗探测，所述环探测器为碘化钠探测。2.根据权利要求1所述的一种数字化反康普顿高纯锗谱仪使用方法，其特征在于，包括以下步骤：1)放射源提供辐射；2)通过主探测器、环探测器进行检测；3)经过主探测器、环探测器把射线转化成电荷信号和光电信号提交给第一前置放大器电路、第二前置放大器电路；4)第一前置放大器电路、第二前置放大器电路把电荷信号转换成电压脉冲；5)第一前置放大器电路输出的指数衰减信号直接用模数转换器采集或通过极零电路再用模数转换器采集，同时第二前置放大器电路输出的指数衰减信号直接进入门控生成电路进行门控信号生成。6)模数转换器直接把极零电路极零调整后生成的模拟信号采样并转化成数字信号提供给梯形成形；7)梯形成形把数字化指数信号成形为脉冲，脉冲具有同样的上升/下降宽度和一个平顶如波形；8)将梯形成形输出的脉冲提供给基...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈踪贺，陈高峰，姚阳，陈高朋，
申请(专利权)人：捷创核仪北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：