脉冲中子元素测井是一种利用脉冲中子源产生的快中子进入地层,通过测量中子与地层元素原子核作用放出的伽马射线,得到元素含量进而确定矿物含量的先进核测井技术,广泛应用于复杂储层岩性识别、非常规储层评价等方面。CNET是中国石油大学（华东）自主研发设计的一支三探测器多功能脉冲中子能谱测井仪,上一代采集系统采用传统模拟核能谱测量方式,存在着系统死时间较长、系统分辨率较低等问题。本文将数字多道脉冲幅度分析理论与核测井仪器采集系统相结合,提出一种适用在CNET测井仪上的新型数字化核能谱采集系统,提高以往核能谱采集系统的数字化,使得采集速率提升,从而减少仪器的数据处理所造成的死时间,进一步提高仪器的分辨率。本文首先分析了核探测器信号特征,总结了数字多道脉冲幅度分析器的原理以及和传统模拟测量系统的区别,影响数字核能谱采集系统的主要因素,并对几种数字滤波成形方法进行了探讨对比。综合考虑到高计数率场景、弹道亏损等因素,最终确定采用梯形成形作为系统的数字滤波方法。然后对梯形成形方法进行了理论推导并对其成形参数进行了研究,在此基础上,提出了自主创新的快中慢三梯形成形法作为系统的采集方案,并用Matlab软件进行了仿真实验,验证了其可行性。其次,对采集系统硬件部分进行设计,包括FPGA、ADC的选型及前置放大器的选型设计,周边配置电路的设计。最后,对FPGA内部程序进行了设计,包括梯形成形算法的实现,软件整体架构的实现。系统整体架构包括时钟模块,高速ADC控制模块,以及作为系统采集方案的三梯形成形法模块,并对该方法各功能模块进行了分析及仿真验证。通过对系统模拟电路部分测试,能量线性测试,实际现场打靶测试,可以证明新型数字化采集系统满足实际测量需要,与传统核能谱采集系统相比,性能上有显著提高。