[實用新型]一種數字化的多通道脈沖幅度分析儀及重金屬檢測儀

有效

• 申請號: 201621039784.X
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN206193256U
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 李明;王樂井;劉武平
• 申請（專利權）人: 深圳市賽寶倫科技有限公司
• 主分類號: G01T1/36
• 分類號: G01T1/36;G01N23/223
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248
• 代理人: 孫偉

技術領域

本實用新型涉及數據分析技術領域，尤其涉及一種數字化的多通道脈沖幅度分析儀及重金屬檢測儀。

背景技術

多通道脈沖幅度分析器是能譜測量的一種基本方法，最初的概念化多通道是以機電驅動的方式實現的脈沖幅度分類，而由此方法形成的多通道甄別閾值式分析器由多個閾值間隔相等的幅度甄別器并聯組成，系統體積龐大，性能很差，能夠實現的采樣帶寬，計數頻率和幅值采集精度都比較差。

隨著模數轉換器（ADC）的出現，大大推進了多通道脈沖幅度分析器（MCA）的技術發展，而且集成電路、單片機、計算機等的應用和普及，使得多通道脈沖幅度分析儀（MCA）小型化、智能化和集成化，分析器的系統邏輯結構基本保持著對模擬脈沖信號峰值進行采樣保存并進行模數轉換采集這種架構，這種架構以模擬采集和分離為主，能夠實現較為精確的脈沖幅度采集，但采樣帶寬和計數頻率依然會受到一定的限制。到20世紀90年代以來，隨著高速高分辨率的模數轉換芯片（ADC）和數字信號處理技術的發展，特別是隨著高性能的FPGA芯片的推廣，多通道脈沖幅度分析器的數字化采集成為可能。探測器輸出信號經過前置放大器組成的信號調理電路后，用高速高精度的模擬數字轉換芯片（ADC）進行數字化，并利用數字信號處理技術完成脈沖信號的濾波成形，基線估計，反堆積，幅度提取和校正等處理，配合數字信號處理器（DSP）的編程實現，具有更好的性能、通用性和靈活性，已經成為多通道脈沖幅度分析器的主要實現方式。

目前國內外研制生產的多道脈沖幅度分析器大致分為兩類：一類是以ORTEC、CANBBER及北京核儀器廠為代表生產的多道脈沖幅度分析器。其設計原理采用逐次比較法，其特點是采用數字集成電路芯片來模擬實現A/D（模數轉換），采用數字均道器來調節道寬，其優點是能滿足較高的計數頻率，缺點是積分非線性、微分非線性不太理想。一類是以上海核儀器廠為代表生產的多道脈沖幅度分析器，其設計原理采用線性放電法，其特點是采用中小規模數字集成電路芯片（MCU）來實現控制核心，其優點是積分非線性、微分非線性好，缺點是只能滿足較低的計數頻率。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種數字化的多通道脈沖幅度分析儀，旨在解決上述的技術問題。

本實用新型是這樣實現的，一種數字化的多通道脈沖幅度分析儀，該多通道脈沖幅度分析儀包括分析儀及電源適配器,所述電源適配器電性連接所述分析儀,所述分析儀包括電源管理模塊、高壓模塊、高速ADC采樣模塊、FPGA數據處理模塊及DSP數據處理模塊，所述高速ADC采樣模塊的輸出端連接所述FPGA數據處理模塊的輸入端，所述FPGA數據處理模塊的輸出端連接所述DSP數據處理模塊的輸入端，所述FPGA數據處理模塊的輸出端連接所述高壓模塊的控制端，所述電源管理模塊分別電性連接所述高壓模塊、高速ADC采集模塊、FPGA數據處理模塊及DSP數據處理模塊。

本實用新型的進一步技術方案是：所述高速ADC采集模塊包括信號輸入接口端子、差分ADC驅動器及高速ADC采集器，所述信號輸入接口端子的輸出端連接所述差分ADC驅動器的輸入端，所述差分ADC驅動器的輸出端連接所述高速ADC采集器的輸入端。

本實用新型的進一步技術方案是：所述FPGA數據處理模塊包括高速ADC采樣控制單元、數字脈沖濾波單元、數字脈沖甄別單元、脈沖數據存儲單元及DAC高壓控制單元，所述高速ADC采集器的輸出端連接所述高速ADC采樣控制單元的輸入端，所述高速ADC采樣控制單元的輸出端連接所述數字脈沖濾波單元的輸入端，所述數字脈沖濾波單元的輸出端連接所述數字脈沖甄別單元的輸入端，所述數字脈沖甄別單元的輸出端連接所述脈沖數據存儲單元的輸入端，所述DAC高壓控制單元的輸出端連接所述高壓模塊的控制端。

本實用新型的進一步技術方案是：所述DSP數據處理模塊包括基線恢復單元、堆積判棄單元、峰值檢測單元、多通道幅度計數單元、譜圖生成單元及通信單元，所述基線恢復單元的輸入端連接所述脈沖數據存儲單元的輸出端，所述基線恢復單元的輸出端連接所述堆積判棄單元的輸入端，所述堆積判棄單元的輸出端連接所述峰值檢測單元的輸入端，所述峰值檢測單元的輸出端連接所述多通道幅度計數單元的輸入端，所述多通道幅度計數單元的輸出端連接所述譜圖生成單元的輸入端，所述譜圖生成單元的輸出端連接所述通信單元的輸入端。