【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例涉及一种粒子甄别电路及其甄别方法，特别涉及一种中子、伽马粒子甄别电路及其甄别方法。
技术介绍
1、nai(6li,tl)晶体是一种新型闪烁体晶体，是在nai(tl)晶体生长过程中掺入6li，使其能够同时对伽马和热中子灵敏。在新型工程应用中，需要利用nai(6li,tl)探测系统同时分别测出伽马与中子的剂量，在现有技术电路设计中，多利用伽马与中子的能量差异，在脉冲幅度上进行甄别，但是部分高能伽马射线会与中子脉冲能量重叠，会使伽马和中子串扰严重。而部分产品具备脉冲形状甄别，但是很难在工程应用中实现实时监测在线分析。
技术实现思路
1、本专利技术的实施方式的目的在于提供一种能够利用高速数字采样电路，实现脉冲波形数字化，利用脉冲形状甄别技术对中子伽马脉冲进行甄别，能更好的甄别两种粒子，同时电路简洁小巧，能够更好匹配探测器，实现探测器的在线监测数据分析的中子、伽马粒子甄别电路。
2、为了实现上述目的，本专利技术的实施方式设计了一种中子、伽马粒子甄别电路，包括：
3、探测器；所述探测器采集中子、伽马粒子的剂量，并转成电信号；
4、信号调理模块，所述探测器的电信号连接至所述信号调理模块的输入端；所述信号调理模块对所述探测器的输出信号进行信号调理；
5、高速采样模块，所述信号调理模块的输出信号连接至所述高速采样模块的输入端；所述高速采样模块对所述信号调理模块的输出信号进行高速采样，并进行脉冲波形数字化；
6、fpga信号
7、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，所述信号调理模块将所述探测器读出的电信号进行阻抗匹配、运算放大、单端转差分等处理；经过信号调理后，由所述高速采样模块将模拟信号数字化，再由所述fpga信号处理模块进行算法处理，将处理后的数据发送给外部接口。
8、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，所述探测器为掺杂6li,tl的nai探测器。
9、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，所述的信号调理模块，还包括：
10、信号增益模块，所述探测器的电信号输出至所述的信号增益模块的输入端，
11、信号放大模块，所述信号增益模块的输出端连接至所述的信号放大模块其中一个输入端；
12、所述的信号增益模块和所述信号放大模块组成程控增益放大电路，对所述电信号增益放大；所述fpga信号处理模块通过spi控制所述信号增益模块进行增益的倍数；
13、信号差分模块，信号增益放大后的所述信号连接至所述信号差分模块的输入端；其中所述的信号放大模块其中另一个输入端设置成固定2倍放大电路，将放大后的信号输入给所述信号差分模块进行单端信号转差分信号；
14、所述单端信号转差分信号输入至所述的高速采样模块。
15、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，所述的高速采样模块，还包括：
16、模数转换模块，所述信号调理模块中的单端信号转差分信号与所述模数转换模块的输入端连接；
17、电压参考模块，在所述模数转换模块上连接所述的电压参考模块；所述电压参考模块为所述模数转换模块提供稳定可靠且高精度的参考电压；
18、晶振模块，在所述模数转换模块上同时，连接所述的晶振模块，所述晶振模块为所述模数转换模块提供高速稳定的采样时钟。
19、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，所述的fpga信号处理模块，还包括：
20、fpga控制单元，在所述的fpga信号处理模块中设置所述fpga控制单元；
21、第一fifo模块，在所述的fpga控制单元上连接所述的第一fifo模块输出端；在所述第一fifo模块的输入端连接在所述高速采样模块的输出端上；
22、数字成形模块，所述高速采样模块的输出端还连接至所述数字成形模块的输入端；
23、第二fifo模块，所述数字成形模块的输出端同样连接至所述的第二fifo模块的输入端上；所述第二fifo模块的输出端连接至fpga控制单元；
24、甄别电路模块，所述数字成形模块同时还输出至所述甄别电路模块的输入端；
25、双口ram芯片，所述甄别电路模块的输出端连接至所述双口ram芯片的输入端；所述双口ram芯片的输出端连接至fpga控制单元；
26、电荷积分模块，所述高速采样模块的输出端上同样连接所述电荷积分模块的输入端；
27、所述电荷积分模块输出端输出psd值至fpga控制单元。
28、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，在所述信号放大模块上并联至少一个电容和一个电阻，构成rc滤波电路。
29、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，在所述信号差分模块上并联至少一个电容和一个电阻，同样构成rc滤波电路。
30、进一步，本专利技术的中子、伽马粒子甄别电路中，在所述模数转换模块上并联至少一个100欧姆的电阻。
31、本专利技术的实施方式还设计了一种中子、伽马粒子甄别电路的甄别方法，包括以下的步骤：
32、步骤s10：将探测器置于待检测的环境中；所述探测器采集中子、伽马粒子的剂量，并转成电信号，并将所述电信号输出给信号调理模块；进入步骤s20；
33、步骤s20：所述的信号调理模块接收到所述电信号以后，所述的信号调理模块中的信号增益模块和信号放大模块组成程控增益放大电路，对所述电信号增益放大；fpga信号处理模块通过spi控制所述信号增益模块进行增益的倍数；信号增益放大后的所述电信号通过所述信号差分模块进行2倍放大，将放大后的信号输入给所述信号差分模块进行单端信号转差分信号；并输入至高速采样模块；进入步骤s30；
34、步骤s30：所述信号调理模块中的单端信号转差分信号通过所述的高速采样模块中的模数转换模块进行高速的模数转换；并将模数转换后的电信号输出给fpga信号处理模块，在模数转换期间，电压参考模块为所述模数转换模块提供稳定可靠且高精度的参考电压；晶振模块为所述模数转换模块提供高速稳定的采样时钟；进入步骤s40；
35、步骤s40：所述模数转换后的电信号通过第一fifo模块传输至所述fpga信号处理模块中的fpga控制单元；
36、所述fpga信号处理模块中的电荷积分模块采用电荷积分法，将电信号的上升沿与下降沿进行积分，然后进行比值计算，进行psd值计算；使得中子信号与伽马信号的psd值会统计成两个区域；并将所述的psd值传送至fpga控制单元中；
37、同时，所述模数转换后的电信号通过数字成形模块进行，通过第二fifo模块传输至所述fpga控制单元；
38、经过脉冲幅度的提取后的电信号通过甄别电路模块进行中子信号与伽马信号本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述信号调理模块将所述探测器读出的电信号进行阻抗匹配、运算放大、单端转差分等处理；经过信号调理后，由所述高速采样模块将模拟信号数字化，再由所述FPGA信号处理模块进行算法处理，将处理后的数据发送给外部接口。
3.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述探测器为掺杂6Li,Tl的NaI探测器。
4.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述的信号调理模块，还包括：
5.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述的高速采样模块，还包括：
6.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述的FPGA信号处理模块，还包括：
7.根据权利要求4所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，在所述信号放大模块上并联至少一个电容和一个电阻，构成RC滤波电路。
8.根据权利要求4所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，在所述信号差分模块
9.根据权利要求5所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，在所述模数转换模块上并联至少一个100欧姆的电阻。
10.一种中子、伽马粒子甄别电路的甄别方法，其特征在于，包括以下的步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述信号调理模块将所述探测器读出的电信号进行阻抗匹配、运算放大、单端转差分等处理；经过信号调理后，由所述高速采样模块将模拟信号数字化，再由所述fpga信号处理模块进行算法处理，将处理后的数据发送给外部接口。
3.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述探测器为掺杂6li,tl的nai探测器。
4.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述的信号调理模块，还包括：
5.根据权利要求1所述的中子、伽马粒子甄别电路，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：周治成，
申请(专利权)人：上海新漫传感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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