[發(fā)明專利]基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110782575.3
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113625333B
• 公開（公告）日: 2023-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾國強;顧民;楊小峰;胡世敏;胡傳皓;楊劍;李勍
• 申請（專利權(quán)）人: 成都理工大學(xué)
• 主分類號: G01T7/00
• 分類號: G01T7/00
• 代理公司: 成都方圓聿聯(lián)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51241
• 代理人: 李鵬

1.基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，包括上位機、ZYNQ?SoC處理器、DDR3、EMMC、供電單元、核脈沖信號輸出主通道和核脈沖信號輸出符合通道，所述上位機與ZYNQ?SoC處理器連接，所述DDR3和EMMC分別與ZYNQ?SoC處理器連接，所述ZYNQ?SoC處理器分別與核脈沖信號輸出主通道和核脈沖信號輸出符合通道連接，所述核脈沖信號輸出主通道與譜儀的主通道連接，所述核脈沖信號輸出符合通道與譜儀的符合通道連接；

所述核脈沖信號輸出主通道包括數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC、差分轉(zhuǎn)單端單元、LED、濾光片、PMT、前置放大器、待測譜儀系統(tǒng)；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC與ZYNQ?SoC處理器的FPGA單元連接，所述差分轉(zhuǎn)單端單元的輸入與DAC的輸出引腳連接，所述差分轉(zhuǎn)單端單元的輸出與LED連接，所述濾光片貼在PMT與LED之間，所述PMT的輸出端與前置放大器連接，所述前置放大器與待測譜儀系統(tǒng)的主通道相連；

所述核脈沖信號輸出符合通道包括數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC、差分轉(zhuǎn)單端單元、LED、濾光片、PMT、前置放大器、待測譜儀系統(tǒng)；所述數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片DAC與ZYNQ?SoC處理器的FPGA單元連接，所述差分轉(zhuǎn)單端單元的輸入與DAC的輸出引腳連接，所述差分轉(zhuǎn)單端單元的輸出與LED連接，所述濾光片貼在PMT與LED之間，所述PMT的輸出端與前置放大器連接，所述前置放大器與待測譜儀系統(tǒng)的康普頓散射反符合測量通道相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機與ZYNQ?SoC處理器通過網(wǎng)口連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述ZYNQ?SoC處理器包括ARM單元和FPGA單元，所述ARM單元通過AXI總線與FPGA單元連接，所述EMMC與ZYNQ?SoC處理器的ARM單元通過通用IO口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述供電單元分別與上位機、ZYNQ?SoC處理器、DDR3、EMMC、核脈沖信號輸出主通道和核脈沖信號輸出符合通道連接。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)的測試標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）上位機根據(jù)用戶選擇的功能，用大量的實測數(shù)據(jù)和蒙特卡洛模擬獲取到關(guān)于主通道需要輸出的能譜曲線1和符合通道需要輸出的能譜曲線2；

（2）若ZYNQ?SoC處理器獲取能譜曲線1，將能譜曲線1反演為一系列核脈沖信號，或者根據(jù)用戶選擇的不同功能，直接輸出包含一種或多種上升時間、下降時間的核脈沖信號，并且將核脈沖信號根據(jù)不同功能做相應(yīng)處理后，在主通道以隨機或者固定時間間隔進行輸出；

（3）ZYNQ?SoC處理器根據(jù)用戶設(shè)置的功能和參數(shù)計算出符合通道輸出的核脈沖信號與主通道的核脈沖信號的相關(guān)性；

（4）ZYNQ?SoC處理器獲取能譜曲線2，將能譜曲線2反演為一系列核脈沖信號，根據(jù)主通道核脈沖信號與符合通道的核脈沖信號相關(guān)性，在符合通道進行輸出核脈沖信號；

（5）將各通道輸出的核脈沖信號被待測譜儀采集之后，將采集到的信息與根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)生成的數(shù)據(jù)進行對比，從而測試和標(biāo)定能譜儀的多項參數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試標(biāo)定方法，其特征在于，所述主通道和符合通道輸出核脈沖信號的方法為：DAC將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬核脈沖信號，差分轉(zhuǎn)單端將差分信號轉(zhuǎn)化為單端核脈沖信號，LED將核脈沖電流信號轉(zhuǎn)化為光信號，PMT將光信號轉(zhuǎn)化為電信號，前置放大器將PMT陽極信號進行調(diào)理輸出，待測譜儀系統(tǒng)將兩個通道的核脈沖信號接收后，與根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)生成的數(shù)據(jù)進行對比，從而測試和標(biāo)定能譜儀的多項參數(shù)。