近年来，随着核科学与技术的飞速发展，核安全和环境核辐射水平越来越受到人们的关注。能谱分析是探测和分析核材料、监测环境辐射情况的重要技术手段。便携式能谱仪正是基于能谱分析技术实现现场辐射剂量监测，放射源寻找，核素识别，放射性强度分析的仪器。本文设计并实现了数字化便携式能谱仪的探测器、数据获取电路和能谱分析算法，完成了便携式能谱仪样机的开发，并对探测和分析结果进行了评估。在探测器选择方面，为满足国际原子能机构IAEA和国际电工委员会IEC的相关标准，便于用户多样化的选择及后期升级，采用模块化的设计。选用脉冲幅度大、稳定性好、量程宽的盖革-弥勒计数管进行计数率/剂量率测量；选用能量分辨率好、输出脉冲幅度大、衰减时间短的LaBr3闪烁晶体探测器进行能谱测量。数据获取电路对探测器的输出脉冲进行线性放大与整形，由高速ADC直接数字化，相比传统的模拟峰值保持采集能量的方式有以下优点：（1）方便基线校准，使能量获取更准确；（2）便于脉冲的判弃，避免噪声和堆积对能谱的影响；（3）死时间短，脉冲通过率高；（4）多点采集，弱化了噪声的影响，道数选择更加多样。数据获取电路采集的能谱通过平滑、寻峰、本底去除、峰面积计算等处理，实现能谱的分析，并通过138La背景辐射进行稳谱，确保系统的稳定性。完成的样机通过在计量院做剂量率的校准与测试，相关指标达到了国家标准；对两种放射同位素进行了核素识别与谱分析，得到了理想的结果。