一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统及方法，主要解决现有模拟设备应用的灵活性和实时性差的问题。该模拟系统包括上位机，经通信模块与上位机相连的脉冲信号成形模块，与脉冲信号成形模块相连的核信号序列发生模块，与核信号序列发生模块相连的谱线分布模拟计算模块，与谱线分布模拟计算模块相连的随机数生成模块，以及与脉冲信号成形模块相连的DAC输出模块。本发明专利技术通过设置放射源、探测器、物理过程和探测环境信息对粒子输运过程进行模拟，并生成核脉冲信号，具有更强的灵活性。且本发明专利技术的模拟方法允许计算核事件信息并送入FIFO的同时取出先前存入队列的信号进行输出，而无需额外时间开销，具有更强的时效性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核辐射探测，具体地说，是涉及一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统及方法。

技术介绍

1、在核物理实验和辐射探测领域，核脉冲发生器的使用至关重要。这些设备用于模拟真实的辐射探测信号，允许操作者在无放射源的受控环境中对核仪器进行校准和测试。尤其对于伽马射线能谱仪和x射线荧光分析仪等的探测，这种模拟技术在生成精确的脉冲信号波形和能量沉积谱分布方面起着关键作用。

2、传统核信号发生器的实现涉及几个关键要素。首先是模拟来自辐射探测器的典型脉冲，包括具有指数上升和下降形状的脉冲。这些脉冲的生成可以基于rc电路，或通过使用fpga控制的高速dac进行数字合成。此外，调整脉冲的幅度以模拟探测器内辐射产生的不同能量沉积至关重要，同时，脉冲速率的控制用以模仿辐射与探测器相互作用的变化速率。为了提高模拟信号的真实性，先进的脉冲发生器还会将受控噪声融入信号中。此外，核信号发生器在设计时还必须考虑能谱分布的预存储和采样，以确定脉冲信号的具体参数。然而，能谱分布数据需要通过预存储实测数据或使用蒙特卡罗模拟软件获得，可能会影响设备应用的灵活性和实时性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在于，包括上位机，经通信模块与上位机相连的脉冲信号成形模块，与脉冲信号成形模块相连的核信号序列发生模块，与核信号序列发生模块相连的谱线分布模拟计算模块，与谱线分布模拟计算模块相连的随机数生成模块，以及与脉冲信号成形模块相连的DAC输出模块；其中，谱线分布模拟计算模块也与通信模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在于，所述脉冲信号成形模块包括依次连接的前端电路结构信息模块、前放电路传递函数模块、脉冲波形递推计算模块和脉冲成型器；其中，所述前端电路结构信息模块的输入端与通信模块相连，脉冲成型...

【技术特征摘要】

1.一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在于，包括上位机，经通信模块与上位机相连的脉冲信号成形模块，与脉冲信号成形模块相连的核信号序列发生模块，与核信号序列发生模块相连的谱线分布模拟计算模块，与谱线分布模拟计算模块相连的随机数生成模块，以及与脉冲信号成形模块相连的dac输出模块；其中，谱线分布模拟计算模块也与通信模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在于，所述脉冲信号成形模块包括依次连接的前端电路结构信息模块、前放电路传递函数模块、脉冲波形递推计算模块和脉冲成型器；其中，所述前端电路结构信息模块的输入端与通信模块相连，脉冲成型器的另一输入端与核信号序列发生模块相连，脉冲成型器的输出端与dac输出模块相连。

3.根据权利要求2所述的一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在于，所述核信号序列发生模块包括两个核事件序列模块，与两个核事件序列模块均相连的脉冲间隔模块，以及与脉冲间隔模块相连的能谱展宽模块；其中，两个核事件序列模块和能谱展宽模块的输入端与谱线分布模拟计算模块相连，能谱展宽模块的输出端与脉冲成型器相连。

4.根据权利要求3所述的一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在于，所述谱线分布模拟计算模块包括直接通过上位机设置的探测器信息获取模块、放射源信息获取模块、几何模型获取模块、材料列表获取模块和物理过程获取模块；以及与几何模型获取模块、材料列表获取模块和物理过程获取模块均相连的能量沉积事件实时蒙特卡罗模拟模块；其中，几何模型获取模块还与探测器信息获取模块相连，物理过程获取模块还与放射源信息获取模块相连；能量沉积事件实时蒙特卡罗模拟模块与两个核事件序列模块相连，探测器信息获取模块与能谱展宽模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种核辐射探测信号实时数字化模拟系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭成，贾晴晴，林宏健，孙江宏，田泽明，康小录，张志远，赵青，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：