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基于FPGA的数字核脉冲处理硬件平台设计作者：崔辰元曾卫华陈宏徐奥来源：《现代电子技术》2013年第18期摘要：为了研究数字化γ能谱仪，采用现场可编程逻辑部件（FPGA），完成数字多道脉冲幅度分析仪的硬件设计。
用QuartusⅡ软件在FPGA平台上完成了数字核脉冲的幅度提取并生成能谱。
在此基础上通过电路设计建立了数字化能谱测量实验装置，实测了137Cs的能谱，测量结果与相同条件下的模拟能谱仪的实测谱完全吻合。
由此证明基于FPGA的数字多道脉冲幅度分析器硬件设计正确可行，具有实用性。
关键词：数字核脉冲处理算法； FPGA；高速AD；寻峰中图分类号： TN919⁃34； TL822.4 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2013）18⁃0115⁃03多道脉冲幅度分析仪和射线能谱仪是核监测与和技术应用中常用的仪器。
20世纪90年代国外就已经推出了基于高速核脉冲波形采样和数字滤波成型技术的新型多道能谱仪，使数字化成为脉冲能谱仪发展的重要方向。
国内谱仪技术多年来一直停留在模拟技术水平上，数字化能谱测量技术仍处于方法研究阶段。
为了满足不断增长的高性能能谱仪需求，迫切需要研制一种数字化γ能谱仪。
通过核脉冲分析仪显示在显示器上的核能谱帮助人们了解核物质的放射性的程度。
1 数字多道分析仪的优势国内很大一部分学者采用核谱仪模拟电路的方式实现脉冲堆积的处理。
由于整个过程都是由模拟电路来实现，所以一直受到多种不利因素的困扰：模拟滤波成形电路有限的处理能力达不到最佳滤波的要求；模拟系统在高计数率下能量分辨率显著下降，脉冲通过率低；模拟电路固有的温漂和不易调整等特点，导致系统的稳定性、线性及对不同应用的适应性不高；在脉冲波形识别、电荷俘获效应校正等更复杂的应用场合模拟系统无法胜任[1]。
相比来看，数字脉冲幅度分析系统的性能显著优于模拟脉冲分析器。
数字分析器有以下几点优点：通过软件实现，提高了系统的稳定性与可靠性；可以利用数字信号处理方法针对输入噪声特点实现优化设计，达到最佳或准最佳滤波效果；处理速度快，反堆积能力强，相同能量分辨率下脉冲通过率更高；参数由程序控制，调整方便、简单[2]。
一种简便的脉冲幅度测量法
郭伟民;陈曙光
【期刊名称】《工程物理研究院科技年报》
【年(卷),期】2004(000)001
【摘要】最方便而又直观的脉冲幅度测量方法是采用示波器测量，其测量不确定度一般为10-2量级。
如果需要进一步提高测量准确度，则可以采用需专用设备与对应直流电压进行比较的方法或直接测量脉冲顶值或底值的高采样数表法。
文中介绍一种基于比较法原理，采用常规仪器——数字示波器、直流电压源和数字多用表即可实现脉冲幅度准确测量的方法。
【总页数】1页(P252)
【作者】郭伟民;陈曙光
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TM935.43
【相关文献】
1.一种正确而简便的白度测量法 [J], 寿汉英
2.一种精确而简便的玻璃微电极阻值测量法 [J], 翟永安;李思本
3.一种改进的脉冲幅度比较测量法 [J], 郭伟民;陈曙光
4.龈下温度测量法：一种快速简便无创的牙周评估方法 [J], 邱宜农;袁东辉
5.一种精确而简便的玻璃微电极阻值测量法 [J], 翟永安;李思本
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1．说明：核辐射探测器辐射探测器是将入射射线的信息(能量、强度、种类等)转换成电信号或其它易测量信号的转换器，即传感器或换能器。
是用来对核辐射和粒子的微观现象，进行观看和研究的传感器件﹑装置或材料。
2．核辐射探测的要紧内容有哪些？辐射探测的要紧内容有：记录入射粒子的数量(射线强度)，测定射线的种类，确信射线的能量等。
应用要求不同，探测的内容可能不同，利用的辐射探测器也可能不同。
3．常见的核辐射探测器按工作原理可分成哪几类？常见的辐射探测器，按工作原理可分成以下几类:①利用射线通过物质产生的电离现象做成的辐射探测器，例如，电离室、半导体探测器等。
②利用射线通过物质产生荧光现象做成的探测器，例如，闪烁计数器。
③利用辐射损伤现象做成的探测器，例如，径迹探测器。
④利用射线与物质作用产生的其他现象，例如，热释光探测器。
⑤利用射线对某些物质的核反映、或彼此碰撞产生易于探测的次级粒子做成的探测器，例如，中子计数管。
⑥利用其他原理做成的辐射探测器。
4．闪烁计数器由哪几个部份组成？答：闪烁计数器由闪烁体和光电倍增管等组成。
5．核辐射探测器输出的脉冲，其哪些参量与射线强弱、能量大小有着什么样的定性关系？入射射线强时，单位时刻内产生的脉冲数就多一些；入射粒子能量大时，产生的光子就多，脉冲幅度就大一些，从这些情形即可测知射线的强度与能量。
6．对用作核辐射探测器的闪烁体有哪些要求？①闪烁体应该有较大的阻止本领，如此才能使入射粒子在闪烁体中损耗较多的能量，使其更多地转换为光能，发出较亮的闪光。
为此，闪烁体的密度及原子序数大一些对测量γ射线是适合的。
②闪烁体应有较大的发光效率(也称转换效率)。
③闪烁体对自己发出的光应该是透明的，如此，闪烁体射出的光子能够大部份(或全数)穿过闪烁体,抵达其后的光电倍增管的阴极上，产生更多的光电子。
④闪烁体的发光时刻应该尽可能短。
闪烁体的发光时刻越短，它的时刻分辨能力也就越强，在必然时刻距离内，能够观测的现象也就更多，能够幸免信号的重叠。
放射免疫分析摘要：放射免疫技术（radio immunoassay ,RIA）类型主要包括经典的放射免疫分析(radioimmunoassay, RIA)和免疫放射分析或免疫放射度量分析( immunoradiometric assay，IRMA)。
由于受接触放射性物质，损害操作人员的身体，测定完成后放射性材料的处置等问题的存在,再加上80年代初出现的非同位素标记技术得到了极大的发展和广泛应用，放射免疫技术的应用有下降的趋势。
0引言：放射性核素依衰变方式分α、β、γ三种，用于放射性标记的有β和γ两类;分别用液体闪烁计数器及γ计数器测定。
目前常用的是γ型放射性核素，如125I、131I、51Cr和60Co，以125I最常用；β型放射性核素有3H、14C和32P，以3H最常用。
关键词：结构，原理，临床应用1检测的基本结构原理、结构及其探测原理核射线探测仪器由射线探测器和后续电子学单元两大部分组成。
核射线探测器是个能量转化器，其检测原理是当射线作用于闪烁体，闪烁体吸收了射线的能量而引起闪烁体中的原子或分子激发，当受激的原子或分子退激时，则发出光子进入光电倍增管光阴极，转换为光电子，光电子在光电倍增管电场作用下到达阳极，形成电脉冲。
转换模式是放射能→光能→电能→脉冲。
液体闪烁测量是在闪烁杯内进行的，放射性样品主要被溶剂和闪烁剂分子包围，射线能量先被溶剂分子吸收，受激溶剂分子退激时释放出能量激发闪烁剂，当激发态回到基态时释放出光子到达光阴极，光阴极产生光电子，在光电倍增管的电场作用下，在阳极获得大量电子，形成脉冲信号，输入后读分析电路形成数据信号，最后由计算机数据处理，求出待测抗原含量。
放射性活度测定方法放射免疫分析中经抗原抗体反应和B、F分离后通过检测放射性量来反映待测物的含量。
放射性量的检测需特殊的仪器，放射免疫分析仪实际上就是进行放射性量测定的仪器。
测量仪器有两类，即晶体闪烁计数仪（主要用于检测γ射线，如125I、131I、57Cr等）和液体闪烁计数仪（主要用于检测β射线，如3H、32P、14C等）。
