多种用途便于携带多道脉冲幅度解析器的硬件探究

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1、多种用途便于携带多道脉冲幅度解析器的硬件探究-->第1章引言1.1选题背景与项目依托随着全球化石燃料的不断消化，等到在不久的将来，这些资源将消耗殆尽之时，全球性的能源短缺情况不在许多国家出现。因此，全世界各国都在积极努力地探索可以代替化石燃料的新能源。作为其中的一种探索，核能由十其高效、稳定的特性被世界各国所普遍接受，作为其国家未来的主要能源之一来发展。虽然2011年3月11口的口本福岛核电站泄漏事件，使人们对核电安全产生了担忧，并一度在一些国家和地区出现了反核、弃核的声音，使核电的开发遇阻，但世界不能没有核电，这

2、是由其自身的不可替代性一一高效，所决定的。打个比方，一座百万千万级的煤电厂每年要消耗约300万吨原煤，而座同等功率的核电站每年仅需补充约30吨核燃料，仅为前者的十万分之一。这样的高效能源所带来的经济效益无疑是巨大的。如果将核电站的运行成本大致划分为运行费、基建费和燃料二部分，核电站的运行费和火电站并无太大区别，但运行稳定性不可相提并论。数据显示，核电机组的年发电小时数最高可达8000小时，平均为6000小时，而火电机组的年发电小时数不会超过5300小时。不仅如此，优势更体现在燃料成本这一块。资料显示，火电的燃料费约

3、占发电成本的60%以上，而核电仅占20%。因此，在将来，稳定、高效、更加安全的核电将是各国电能的发展趋势。那么作为核能源的核燃料铀矿必将成为世界各国所要竞相争夺的焦点，这就为核燃料铀矿的勘查提出了严峻挑战，并将促进其相关勘查方法和技术的飞速发展。放射性能谱测量方法作为一种重要的核地球物理方法，在铀矿的勘查和开采中发挥着极其重要的作用，是解决地球科学、环境科学和其他相关科学的重要手段之一。我们可以根据所测得的放射性能谱曲线，计算出放射性核辐射总量和铀、针、钾等放射性核素的含量及其它相关兀素和岩石特性信息。我们通过对这

4、些信息的分析不但可以进行铀矿勘查，还能够进行地质填图、油气勘测和寻找各种金属和非金属矿产的勘查多道脉冲幅度分析器作为能谱仪的核心必然成为研究的热点，研制出一种智能、低功耗、便携(体积小、质量轻)目_适应性好(多用途)稳定性佳的多道脉冲幅度分析器是发展的必然。本课题依托核工业地质局的内蒙二连盆地车载伽马能谱调查及铀成矿条件分析项目，旨在设计制作一款智能低功耗多用途便携式多道脉冲幅度分析器，用自主研发的仪器来进行伽马能谱调查和铀成矿条件分析。设计目标是将其制作成一个数据采集卡的形式，可以根据不同的需要，配合不同的核探测

5、器进行核能谱数据的采集。同时嵌入GPS定位功能，可以适应室内、野外的不同需要，在数据传输上采用了ARM7LPC2368自带的全速12MbpsDMA控制器的USB2.0接口实现高速的数据传输。该仪器的研发将为我国的铀矿勘查和成矿分析做出积极的贡献。1.2研究现状与存在问题多道脉冲幅度分析器综合了多学科的知识包括放射性测量、核电子学、计算机技术等，但其应用范围也很广，被广泛用十找矿、环境科学、地质、化工、冶金等领域，其作为核技术学科在国家自然科学发展战略中是优先发展的项目之一。目前随着核技术和电子技术的发展多道脉冲幅度

6、分析器也在不断的更新换代。作为电子信息科学和核电子科学一个重要分支的多道脉冲幅度分析技术，是一门综合性的很强的应用技术。它的主要研究任务是对核能谱数据的放大、采集、存储、处理及相应的逻辑控制等。通常我们可以根据多道脉冲幅度分析器所使用的微处理器的的不同将其分为以下几种结构的多道脉冲幅度分析器:a)基于PC(微型计算机)的多道脉冲幅度分析器其是将经过模数转换器转换之后的数字信号经过外围的接口电路传送给PC进行数据的处理，处理完之后显示出谱线结果。由于其实基十PC系统的，那么强大的软件处理功能和高速的硬件配置支持是它的

7、优势所在，在二次开发时，具有很好的软件升级能力和硬件扩展能于。第3章多用途便携式多道脉冲..............21-493.1脉冲线性放大整形电路..............21-343.1.1极-零相消..............22-243.1.2线性放大及程..............24-293.1.2.1线性放大电..............25-283.1.2.2程控放大电路28-293.1.3脉冲整形电路..............29-313.1.4基线恢复电路................

8、............31-343.2多道脉冲幅度分析..............34-403.2.1峰值检测保..............34-373.2.2A/D（模数）转换..............37-403.3ARM7LPC2368微控制器..............40-453.3.1电源电路..............40-423.3.2复