[實用新型]核脈沖信號采集、存儲、回放裝置

有效

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• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN203825414U
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設計）人: 周偉;王仁波;湯彬;周建斌;張雄杰;瞿金輝;李揚紅
• 申請（專利權）人: 東華理工大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 胡里程

技術領域

本實用新型涉及核儀器儀表，尤其是一種核脈沖信號采集、存儲、回放裝置。

背景技術

核技術是現(xiàn)代科學技術的重要組成部分，是當代最主要的尖端技術之一，也是社會現(xiàn)代化的標志之一。自1896年天然放射性被發(fā)現(xiàn)以來，隨著人工放射性的發(fā)現(xiàn)、原子核模型的建立、加速器和原子反應堆成功運轉以及第一顆原子彈的試爆成功，核技術已經(jīng)對世界政治、經(jīng)濟產(chǎn)生了人們預料不到的巨大的影響。國內(nèi)核技術的發(fā)展首先開始于上世紀50年代中期的國防軍工領域，而后核技術研究逐漸滲透到科學研究、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等各個領域。目前，世界上有近100個國家開展了核技術有關的研究、開發(fā)和利用。經(jīng)過一百多年的發(fā)展，核技術產(chǎn)業(yè)取得了日益明顯的經(jīng)濟效益。2010年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，全球核技術產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值已經(jīng)超過8,000億美元。

隨著核技術的發(fā)展，核儀器儀表的研究也一直受到人們廣泛的關注。在核儀器儀表研究過程中，硬件系統(tǒng)的研制是必不可少的。研制硬件系統(tǒng)通常包括設計、制作、測試和優(yōu)化等4個步驟。其中，測試步驟主要是驗證系統(tǒng)設計的正確性，并發(fā)現(xiàn)設計和制作中存在不足，同時也為后續(xù)系統(tǒng)的完善優(yōu)化提出思路。通常測試步驟包括2個方面：⑴?采用標準信號（指數(shù)衰減信號）進行系統(tǒng)測試；⑵?采用實際信號（原始核信號）進行系統(tǒng)測試。考慮到研制核儀器儀表解決實際工程問題的實用性要求，實際信號測試結果的正確性顯得更為突出。目前傳統(tǒng)做法中，實際信號常由放射性核素（例如137Cs，55Fe，241Am等）直接產(chǎn)生。而使用放射性核素產(chǎn)生核信號存在資質許可和安全管理等2方面的限制。即使具備放射性核素資質許可的生產(chǎn)單位和高校院所，放射性核素的日常存、借、還等管理制度方面也是相當繁瑣的。另外，使用放射性核素測試核儀器儀表的硬件系統(tǒng)對操作人員自身健康也是存在不小的危害。鑒于國內(nèi)核儀器儀表產(chǎn)業(yè)巨大的市場潛力和良好的應用前景，研制一種安全可靠、使用方便的核信號采集、存儲、回放裝置顯得非常迫切。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種核脈沖信號采集、存儲、回放裝置，該裝置針對目前核儀器儀表研究領域中硬件系統(tǒng)測試的應用要求，將探測器和前置放大模塊、主放大電路、高速ADC模塊、非易失性存儲器、數(shù)模轉換模塊和可編程邏輯器件采用一體化設計，構成一個可完成核脈沖信號采集、存儲、回放的綜合系統(tǒng)，具有結構簡單、價格低廉、使用安全、操作方便等優(yōu)點。

本實用新型的技術方案為：一種核脈沖信號采集、存儲、回放裝置，該裝置包括探測器和前置放大模塊、主放大電路、高速ADC模塊、可編程邏輯器件、非易失性存儲器和數(shù)模轉換模塊；所述探測器和前置放大模塊收集放射性核素衰變的輻射粒子轉換為電脈沖信號；所述探測器和前置放大模塊和主放大電路連接；所述主放大電路對探測器和前置放大模塊輸出的信號進行放大；所述主放大電路與高速ADC模塊相連接；所述高速ADC模塊將主放大電路輸出信號進行模數(shù)轉換；所述高速ADC模塊與可編程邏輯器件相連接；所述可編程邏輯器件完成對高速ADC模塊的接口控制；所述可編程邏輯器件分別于非易失性存儲器和數(shù)模轉換模塊相連接；所述非易失性存儲器用于存儲高速ADC模塊的轉換結果；所述數(shù)模轉換模塊用于回放實際核脈沖信號。采用3種類型的探測器和前置放大模塊分別采集α、γ和x等3種類型輻射粒子。采用非易失性存儲器存儲數(shù)字化后的實際核脈沖信號。采用數(shù)模轉換模塊回放實際核脈沖信號。?

本實用新型的優(yōu)點在于：在結構設計上，采用一體化設計方案，方便現(xiàn)場操作和維護；在系統(tǒng)設計上，采用高速ADC模塊采集數(shù)據(jù)，同時與非易失性存儲器和數(shù)模轉換模塊進行一體化設計；在功能設計上，完成原始核信號實時采集的同時，把非易失性存儲和信號回放功能集成到系統(tǒng)中，方便對實現(xiàn)原始核信號的存儲和回放；在技術指標上，高速ADC模塊采集率＞20MHz，數(shù)據(jù)存儲深度＞2K?Byte，數(shù)模轉換模塊相應時間＜10μs。?

附圖說明

圖1為本實用新型核脈沖信號采集、存儲、回放裝置連接原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步描述：