α辐射核信号模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种α辐射核信号模拟装置，包括ＤＳＰ处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器。所述ＤＳＰ处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外还与计算机相连；所述信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α探测器相连。另外，所述α辐射核信号模拟装置还置有α探测通道，含α探测器、信号调理电路及多道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与ＤＳＰ处理模块的连接采取分离式插接。该模拟装置采用参数化模型方法，可以方便、灵活地对α放射现场的核信号随机特性进行学习并逼真模拟；同时，也可根据需要调整参数以满足在核放射性测量中对核信号随机特性多样化的要求。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对α辐射核信号进行模拟的装置。
技术介绍
在进行放射性测量中，由于放射性核素衰变的随机性及射线在探测器中产生的电 离、激发、光电转换等过程的随机性，故核辐射探测器的电输出信号也是随机的，主要表现 为脉冲幅度和相邻脉冲的时间间隔的随机性。目前的核随机信号发生器将这种随机特性或 者简单设计为单一的均勻分布、高斯分布、指数分布、多项式分布及泊松分布等基本分布， 或者设计为这些基本分布的简单组合，而实际上核信号的随机特性往往较为复杂，用为数 不多的基本分布加以描述是不准确的，难以满足随机特性的灵活性和多样性要求。另外，目 前的核随机信号发生器并未对测试条件或环境——如探测器的分辨率、放射现场、谱漂移 等——加以考虑。因此，由这些信号发生器提供给谱仪的脉冲信号其随机性具有单一和不 灵活的特点，同时也不能对放射性现场进行逼真模拟。
技术实现思路
本技术的目的在于公开一种α辐射核信号模拟装置。该装置克服了上述不 足。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是本技术所涉及的一种α辐射核信号模拟装置，可以方便、灵活地对α放射 性现场的复杂统计特性进行自学习，并建立参数化模型以实现α放射性现场的逼真模 拟；同时，也可根据需要调整参数以满足在α放射性测量中对核信号随机特性的多样性要 求_如，可通过调整参数以模拟由探测器分辨率和放射现场的变化以及核能谱漂移等因素 带来的统计特性的变化。所述α辐射核信号模拟装置，包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道 数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述DSP处理模块与 多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外DSP处理模块还通过 SCI线与计算机相连。所述α辐射核信号模拟装置，置有α探测通道，含α探测器、信号调理电路及多 道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式插接。所述α辐射核信号模拟装置，信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α 探测器相连。本技术的有益效果是采用了高性能的DSP数字信号处理器，将控制与数值计算功能融为一体，可以通 过α探测通道从放射现场实时获取α辐射核信号的数据，经高速信号处理提取核信号的 脉冲幅度和相邻脉冲时间间隔的参数化统计模型，这一过程称为学习过程；据参数化统计 模型产生脉冲信号以模拟所测放射现场的α辐射核信号，还可以灵活地通过统计模型的参数调整以模拟由探测器分辨率和放射现场的变化以及核能谱漂移等因素带来的统计特 性的变化，产生丰富多样的统计模型，以满足α谱仪对核信号随机特性的多样化要求，同 时节省了存储空间，提高了灵活性。另外，DSP的高效控制功能可以快速地与键盘、显示器 及计算机通讯，以便从计算机下载α能谱及时间间隔统计数据，同时显示器能实时显示α 能谱的统计涨落过程，键盘可以用来进行参数的设置。α探测通道电路板与DSP处理模块 的连接采取分离式插接，方便了 α探测通道的更换，使仪器及时更新换代。在波形输出上， 采用了脉冲、高斯、指数等多通道，以满足α谱仪对核信号波形多样化的要求。附图说明图1为本技术提供的α辐射核信号模拟装置的模块连接原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步的描述图1为本技术提供的α辐射核信号模拟装置的模块连接原理图。如图中所 示，所述α辐射核信号模拟装置，包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据 采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述DSP处理模块与多道 数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外DSP处理模块还通过SCI线 与计算机相连。所述α辐射核信号模拟装置，置有α探测通道，含α探测器、信号调理电 路及多道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式 插接。所述α辐射核信号模拟装置，信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α探 测器相连。所采用的DSP数字信号处理器每秒可以执行数亿次指令，多级流水线，数十个可 编程通用输入/输出(GPIO)引脚，可达数兆字节的线性程序/数据地址，具有高效的数字 信号处理功能和控制功能，将控制与数值计算功能融为一体。DSP数字信号处理器与α探 测器通道-即α探测器、信号调理电路和多道数据采集分析模块组成的通道-相连，可以 实时获取现场的数据-即核信号的脉冲幅度统计特性(能谱)和相邻脉冲时间间隔的统计 特性。通过自学习功能对所测得的脉冲幅度统计特性(能谱)和相邻脉冲时间间隔的统计 特性建立参数化模型。模型参数化带来的好处在于只用极少的参数就可以表达原始信号 的统计特性，不必对测量中每一时刻的幅值和脉冲时间间隔作记录，大大节省了存储空间 (所需存储空间不到原始信息量的1/100)；用随机抽样方法实现对放射现场的α辐射核信 号进行模拟，模拟产生的核信号的脉冲幅度统计特性(能谱)和相邻脉冲时间间隔的统计 特性得到逼真再现，同时α放射性测量的统计涨落过程也得到逼真再现；通过脉冲幅度统 计模型的参数调整以模拟由α探测器分辨率和α放射现场的变化以及核能谱漂移等因素 带来的统计特性的变化；实现了仪器对α辐射现场核信号随机特性的智能化获取与模拟。DSP数字信号处理器与键盘、显示器相连。通过显示器可以显示α能谱的统计涨 落过程，同时配合键盘便于参数的设置。在电路上，键盘、显示器与DSP的GPIO 口相连。DSP数字信号处理器与多路脉冲输出通道相连，可以输出高斯脉冲、指数脉冲及矩 形脉冲3种信号，满足了核仪器对信号波形的多样化要求。用键盘进行波形的设置，电路上 由DSP的GPIO 口对通道选择模拟开关进行控制。脉冲输出通道采用16位高速D/A转换器，并设有平滑滤波电路。D/A转换时，DSP根据核信号的脉冲幅度和相邻脉冲时间间隔的统计 特性模型随机产生脉冲幅度和脉冲间隔时间，再由所设置的脉冲波形计算每次D/A转换的 输入数字量，并通过DSP芯片事件管理器(EV)对D/A转换进行控制，转换后的模拟信号经 平滑滤波电路后输送出。DSP数字信号处理器与计算机相连。通过计算机上的分析软件可对数据作进一步 的处理，同时也可将计算机上已有的脉冲幅度和相邻脉冲时间间隔的统计特性数据下载到 本α辐射核信号模拟装置的存储器中，以作学习或模拟随机特性使用。在电路连接上，DSP 处理器的SCI串行通讯线通过ΜΑΧ232芯片电平转换电路后与计算机相连。为了获取放射现场的α核辐射数据(这一过程为学习过程)，本技术提供 的α辐射核信号模拟装置还设置有α探测器通道。在结构上，α探测通道电路板与DSP 数字信号处理模块的连接采取分离式插接。采用这样的结构方便了 α探测通道的单独开 发，提高了 α探测通道的互换性，使仪器及时更新换代。在进行α能谱测量时，通过探测 器把辐射转换为微弱的电信号，电信号通过后续电路进行整型放大，使之成为电脉冲信号 后进入多道数据采集分析模块。多道数据采集分析模块在DSP处理器的控制下进行工作， 把不同幅度的模拟信号转换为对应的数字信号，即道址，并记录脉冲数，以形成核信号的能 谱，即脉冲幅度随机特性；同时，DSP处理器对脉冲间隔时间作量化，转换为数字量并进行 统计，以形成核信号的时间随本文档来自技高网...

【技术保护点】
α辐射核信号模拟装置，其特征在于：包括ＤＳＰ处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述ＤＳＰ处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外ＤＳＰ处理模块还通过ＳＣＩ线与计算机相连。

【技术特征摘要】
α辐射核信号模拟装置，其特征在于包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述DSP处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外DSP处理模块还通过SCI线与计算机相连。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄洪全，方方，王超，王敏，龚迪琛，丁卫撑，刘念聪，周伟，刘易，阎萍，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：实用新型
国别省市：90[中国|成都]