[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(qiáng);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

本發(fā)明公開了一種基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)標(biāo)定系統(tǒng)，其包含核脈沖信號輸出主通道和核脈沖信號輸出符合通道，每個通道均采用電流核脈沖信號驅(qū)動LED發(fā)出核脈沖光信號，模擬閃爍體受輻射發(fā)出納秒級核脈沖光信號。本發(fā)明分別可以實現(xiàn)對譜儀的多項參數(shù)性能指標(biāo)進(jìn)行測試和標(biāo)定，包括符合反符合性能；譜線展寬測試；分辨率；譜線的失真程度；通過率、計數(shù)率；死時間；基線恢復(fù)能力和直流偏移精度；能量探測范圍；并且可以測試和標(biāo)定譜儀的穩(wěn)譜性能；信噪比提升能力；多種前放的工作性能；波形甄別能力；提取核脈沖信號的上升時間、衰減時間精度；成形算法實現(xiàn)效果；信號采集精度問題；通過一定的規(guī)律的核脈沖信號輸出以測試和標(biāo)定譜儀的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于譜儀設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)及測試標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

伽馬能譜儀的研究對于放射源的分析具有重要意義，并且在環(huán)境監(jiān)測、核試驗物理研究、醫(yī)療行業(yè)、核物理教學(xué)實驗、國防安全等領(lǐng)域都具有不可忽視的意義。而伽馬能譜儀的各項參數(shù)性能也是決定著能譜儀的作用范圍。現(xiàn)在的能譜儀逐漸向多參數(shù)的提取方向發(fā)展。但是對于譜儀參數(shù)性能卻沒有一個專業(yè)化的設(shè)備對其進(jìn)行標(biāo)定和測試。

為了解決以上問題，本發(fā)明設(shè)計實現(xiàn)了一套基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)，可以對符合反符合儀器設(shè)備的精度、效率等性能進(jìn)行測量。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

基于納秒光源的能譜儀多參數(shù)測試標(biāo)定系統(tǒng)，包括上位機(jī)、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(jī)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和核脈沖信號輸出符合通道分別與上位機(jī)連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述上位機(jī)與ZYNQ?SoC處理器通過網(wǎng)口連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：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。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：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。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：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。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述待測譜儀系統(tǒng)與上位機(jī)通過USB3.0連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述上位機(jī)為電腦PC。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述：所述供電單元分別與上位機(jī)、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。

一種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，包括如下步驟：