【摘 要】
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多道脉冲幅度分析器(简称MCA)是X、γ射线能谱分析仪的最重要部件。它的主要作用是将核辐射探测器输出一串脉冲信号的幅度转换成数字量,通过数据处理获得X、γ射线的能谱数据
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多道脉冲幅度分析器(简称MCA)是X、γ射线能谱分析仪的最重要部件。它的主要作用是将核辐射探测器输出一串脉冲信号的幅度转换成数字量,通过数据处理获得X、γ射线的能谱数据,为能谱分析应用提供有力支持。随着A/D转换器和专用集成电路的快速发展,数字化的多道脉冲幅度分析器(DMCA)已逐步替代了传统的模拟MCA。采用高性能器件设计的数字化MCA有许多优势,它能提高测量速度,降低成本、功耗和体积,并容易拓展新功能等。本课题以Actel公司的FPGA芯片A3P1500为开发平台来实现MCA的数字化设计。外部采用高速A/D转换器LTC2248I对核脉冲信号进行持续采样,采样周期为25MHz。在FPGA中运用Verilog HDL语言设计均衡器、梯形滤波器、基线恢复器、堆积排除、峰值检测、数据存储和传输等功能模块对核脉冲采样信号进行处理。USB接口设计采用FT245BL芯片,实现外部设备和DMCA之间的数据快速传输。采用DC到DC电源转换电路,将USB总线提供的5V电源变换成低噪声的1.5V,3.3V及3.3VA等系统所需电源,解决了系统供电问题。测试结果表明,该DMCA能够满足X荧光分析仪和γ能谱分析仪的技术指标要求。
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