本发明专利技术涉及辐射探测中多路脉冲信号的获取装置，数据采集存储发射单元包括多个数据采集存储发射板，触发信号分配电路转换的多个同步输出信号作为数据采集存储发射板的触发输入信号，数据采集存储发射板是用于在触发输入信号的驱动下对采集的每个被测输入信号进行处理、存储并发送给数据接收存储单元；每个数据接收存储板用于接收每个数据采集存储发射板发送的被测输入信号、存储并传送给控制选通接口板；直流电源向数据接收存储单元和控制选通接口板供电。本发明专利技术解决了现有的快脉冲信号测量设备应用空间受限、传输带宽不够的技术问题，本发明专利技术可实时测量多路信号并显示，并确保了数据的准确性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种辐射探测中多路脉冲信号获取装置，尤其涉及一种用于获取四路 快脉冲信号，要求实时记录并显示测量数据的测量装置。
技术介绍
辐射探测就是要记录核辐射粒子(包括Y辐射、中子辐射、α和β辐射等)的 数目，鉴别粒子的种类，测定它的注量率及确定核辐射的能量分布。在辐射探测中辐射粒子 的数目瞬间可高达十的三十次方，也就是说这些信息的产生、保持、变化和消逝等过程都是 “瞬间”的，一般都是发生在纳秒甚至亚纳秒量级的时间范围内。这就需要我们的探测分析 系统的“反应”要足够的快，能够俘获这些瞬变而重要的信息。对于这种快脉冲信号的获取， 要求探测系统的线性动态范围要在100倍以上，带宽在500MHz以上，测试装置的记录长度 在20μ s以上。现在的数字示波器基本都能满足此要求，但是在现场应用中，受到特殊环境 及空间限制，很难实施。目前，电子学测量中可以采用的方法有四种一种是示波器前移法，就是示波器放 到靠近探测器的位置。这种方法受到特殊环境及空间限制，很难实施。而且辐射探测具有 摧毁效应，这样实验成本太高。第二种方法是示波器距离探测器较远，之间通过长电缆连接，这种纳秒级的快脉 冲信号经过长电缆传输后，信号衰减的很厉害，必须采用电缆补偿，而目前电缆补偿Ikm距 离最好也只能补偿到300MHz，而且现场实施工程量大。第三种方法是采用模拟光纤传输系统，光纤传输系统具有频带宽、传输损耗小、质 量轻等特点，并且抗电磁干扰能力强。但是该系统的动态范围很难达到100倍以上，并且其 电/光、光/电转换过程的线性度及稳定性不能满足探测系统要求。另外，该系统是带通的， 高频可以达到GHz，低频段通常在几百Hz。这样的传输系统会导致测量信号低频成分的信 息丢失，造成信号波形的畸变。探测系统要求频带范围直流到500MHz，模拟光纤传输系统无 法 两足。第四种方法是数字化传输技术，即探测器输出的模拟信号仅经过较短的电缆传输 后，先经过A/D变换，再通过数字光纤将数字化后的测试数据远程传输到记录站中进行记 录和分析，即可实现高带宽、高保真、大线性动态范围的快脉冲信号获取。该方法的难点在 于数字化传输系统的信号记录长度、模拟输入带宽和线性动态范围等技术指标是否满足探 测系统要求，应对试验现场的冲击波、射线辐照、电磁脉冲和无人环境所必须具备的特殊功 能。综上，不难看出现有的辐射探测中多路脉冲信号的获取装置存在对探测环境要求 太高、应用空间受阻、实验成本高、传输带宽不够等缺陷。
技术实现思路
为了解决现有的快脉冲信号测量设备应用空间受限、传输带宽不够的技术问题，本专利技术的目的是提供一种辐射探测中多路脉冲信号的获取装置，可实时测量多路信号并显示 ο本专利技术的技术解决方案为辐射探测中的多路快脉冲信号获取装置，其特殊之处在于包括依次通过接口连接的直流电源与触发信号处理单元SO、数据采集存储发射单 元、数据接收存储单元、直流电源S9、控制选通接口板SlO以及计算机，所述直流电源与触发信号处理单元包括用于给数据采集存储发射单元供电的电 源处理转换模块Ul和采用缓冲驱动器将一个触发输入信号变为多个同步输出信号的触发 信号分配电路U2;所述数据采集存储发射单元包括多个数据采集存储发射板S1-S4，触发信号分配 电路转换的多个同步输出信号一对一的作为每个数据采集存储发射板的触发输入信号，所 述数据采集存储发射板是用于在触发输入信号的驱动下对采集的每个被测输入信号进行 处理、存储并发送给数据接收存储单元；所述数据接收存储单元包括多个数据接收存储板S5-S8，所述每个数据接收存储 板用于一对一的接收每个数据采集存储发射板发送的被测输入信号、存储并传送给控制选 通接口板SlO ；所述控制选通接口板包括选通控制单元U15和计算机接口单元，；所述选通控制单 元连接数据接收存储单元与计算机，用于多路数据选通以及计算机接口数据读写控制；所述直流电源S9可向数据接收存储单元和控制选通接口板供电。上述数据采集存储发射板包括模拟信号调理电路U3、A/D转换电路U4、采样时钟 电路TO、第一中央控制处理存储单元TO、并/串转换电路U7、光纤发送单元U8以及第一全 局时钟电路U9，所述模拟信号调理电路U3用于采集被测输入信号、并将采集到的被测输入信号 由单端模拟信号转化为差分模拟信号并传送给A/D转换电路U4 ；所述采样时钟电路U5用于给A/D转换电路U4提供采样时钟，并通过A/D转换电 路U4转换后提供给第一中央控制处理存储单元U6 ；所述A/D转换电路U4用于将接收的差分模拟信号转化为A/D输出并行数据，传送 给第一中央控制处理存储单元U6 ；所述第一中央控制处理存储单元U6用于发送A/D采样工作模式给A/D转换电路 U4，在触发信号的驱动下存储A/D转换电路U4传送的A/D输出并行数据，并发送数据输出 使能信号给并/串转换电路U7;所述并/串转换电路U7用于接收来自第一中央控制处理存储单元TO的数据输出 使能信号和并行数据，并将并行数据转换为串行数据，送入光纤发送单元U8，所述光纤发送单元U8用于将串行数据由电信号转换为光信号并发送给数据接收 单元U10，所述第一全局时钟电路U9用于提供全局时钟给第一中央控制处理存储单元TO和 并/串转换电路U7。上述的数据接收存储板包括光纤接收单元U10、串/并转换电路U11、第二中央控 制存储单元U12、非易失性存储单元U13以及第二全局时钟电路U14，所述光纤接收单元UlO通过光纤与光纤发送 单元U8连接，所述第二中央控制存储单元U12连接控制选通接口板 SlO,光纤接收单元UlO用于将串行数据由光信号转换为电信号后提供给串/并转换电 路U11，并发送光纤接收输出有效指示信号给第二中央控制存储单元U12 ；所述串/并转换电路Ull用于将光纤接收单元UlO输出的串行数据转换为并行数 据，并将并行数据和串/并转换输出有效指示信号发送至第二中央控制存储单元U12 ；所述第二中央控制存储单元U12用于接收光纤接收输出有效指示信号、串/并转 换输出有效指示信号、选通控制输入信号、串/并转换输出数据及时钟，将接收的并行数据 存储并发送给控制选通接口板；所述非易失性存储单元U13是用于保证系统掉电数据不丢失，所述非易失性存储 单元U13包括两个非易失性存储器芯片，所述中央控制存储单元U12用于控制非易失性存 储单元U13的读写以及读写地址生成；所述第二全局时钟电路U14用于给串/并转换电路Ull和第二中央控制存储单元 U12提供全局时钟。上述模拟信号调理电路U3包括全差分放大器A、反馈网络和匹配网络；所述反馈 网络由串接在全差分放大器正向输入端和正向输出端的RF电阻以及串接在全差分放大器 反向输入端和反向输出端的RG电阻组成，匹配网络由串接在全差分放大器反向输入端和 地之间的RM匹配网络以及串接在全差分放大器正向输入端和地之间的RT匹配网络组成， 所述全差分放大器A为LMH6552。上述采样时钟电路U5采用SI530，提供频率IGHz的LVDS差分时钟信号。上述A/D转换电路U4采用高速A/D芯片，所述高速A/D芯片内集成了 2个8位 IGsps采样率ADC。上述第一中央控制存储单元为现场可编程逻辑门阵列FPGA，其包括LVDS转换模 块、第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
辐射探测中的多路快脉冲信号获取装置，其特征在于：包括依次通过接口连接的直流电源与触发信号处理单元（Ｓ０）、数据采集存储发射单元、数据接收存储单元、直流电源（Ｓ９）、控制选通接口板（Ｓ１０）以及计算机，所述直流电源与触发信号处理单元包括用于给数据采集存储发射单元供电的电源处理转换模块（Ｕ１）和采用缓冲驱动器将一个触发输入信号变为多个同步输出信号的触发信号分配电路（Ｕ２）；所述数据采集存储发射单元包括多个数据采集存储发射板（Ｓ１－Ｓ４），触发信号分配电路转换的多个同步输出信号一对一的作为每个数据采集存储发射板的触发输入信号，所述数据采集存储发射板是用于在触发输入信号的驱动下对采集的每个被测输入信号进行处理、存储并发送给数据接收存储单元；所述数据接收存储单元包括多个数据接收存储板（Ｓ５－Ｓ８），所述每个数据接收存储板用于一对一的接收每个数据采集存储发射板发送的被测输入信号、存储并传送给控制选通接口板（Ｓ１０）；所述控制选通接口板包括选通控制单元（Ｕ１５）和计算机接口单元，；所述选通控制单元连接数据接收存储单元与计算机，用于多路数据选通以及计算机接口数据读写控制；所述直流电源（Ｓ９）可向数据接收存储单元和控制选通接口板供电。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：阮林波，田晓霞，田耕，李斌康，张雁霞，渠红光，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：87
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