[发明专利]一种中子多重性测量专用脉冲信号处理器

说明书

本发明属于核材料无损分析技术领域，具体涉及一种中子多重性测量专用脉冲信号处理器，包括FPGA与外围电路的接口板、单片机数据显示和高压电源板相连的FPGA信号处理板，与单片机数据显示和高压电源板相连的触摸屏，还包括与单片机数据显示和高压电源板、触摸屏相连的直流电源；通过对FPGA信号处理板进行编程，得到三路包含第一计数器的计数器电路；每路计数器电路对一路中子脉冲信号进行记录和存储；其中一路计数器电路还能够进行多重性脉冲信号处理，即给出该计数器电路所记录的中子脉冲信号的符合计数以及多重性的分析结果。

技术领域

本发明属于核材料无损分析技术领域，具体涉及一种中子多重性测量专用脉冲信号处理器。

背景技术

中子多重性脉冲信号处理器主要用于核材料无损分析，是特种可裂变材料测量的重要设备。采用可编程逻辑阵列(FPGA)实现了对中子符合脉冲信号的快速处理和分析，其可以为测量设备提供高压、低压电源，可以通过RS-422接口和计算机进行通讯，通过计算机软件可以完成全部测量和分析工作。

发明内容

为实现对中子符合脉冲信号的快速处理和分析，因此开展本装置的研究工作。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种中子多重性测量专用脉冲信号处理器，包括FPGA与外围电路的接口板、单片机数据显示和高压电源板相连的FPGA信号处理板，与所述单片机数据显示和高压电源板相连的触摸屏，还包括与所述单片机数据显示和高压电源板、触摸屏相连的直流电源；通过对所述FPGA信号处理板进行编程，得到三路包含第一计数器的计数器电路；每路所述计数器电路对一路中子脉冲信号进行记录和存储；其中一路所述计数器电路还能够进行多重性脉冲信号处理，即给出该计数器电路所记录的所述中子脉冲信号的A、R+A、R以及多重性的分析结果；

所述R+A为真符合计数+偶然符合计数，是指在真符合计数+偶然符合计数时间窗口的脉冲个数和频次，所述真符合计数+偶然符合计数时间窗口是指触发脉冲到达后、经过第一时间的延迟之后的第二时间；

所述A为偶然符合计数，是指在偶然符合计数时间窗口内的脉冲个数和频次，所述偶然符合计数时间窗口是指所述真符合计数+偶然符合计数时间窗口之后再延迟的第三时间之后的第四时间；

所述R为真符合计数，是通过所述R+A减去所述A得到。

进一步，

所述FPGA信号处理板中的三路所述计数器电路通过所述FPGA与外围电路的接口板连接所述中子脉冲信号，所述FPGA与外围电路的接口板用于完成对输入的所述中子脉冲信号进行处理，变换为所述FPGA信号处理板能够接收的电平信号以及A/D转换；所述FPGA与外围电路的接口板上的还设有RS-422接口，通过所述RS-422接口将所述计数器电路中的所述中子脉冲信号记录以及所述中子脉冲信号的所述A、R+A、R以及多重性的分析结果发送给外部的计算机。

进一步，

所述单片机数据显示和高压电源板用于完成接收FPGA分析结果，并通过所述触摸屏实现数据的显示输出，同时为符合测量装置提供高压电源；所述符合测量装置是用于提供所述中子脉冲信号的装置；

所述触摸屏用于与所述FPGA信号处理板配合实现数据显示以及控制所述FPGA信号处理板开始和停止测量；

所述直流电源能提供5V和24V的直流电流。

进一步，

通过对所述FPGA信号处理板编程使得在实现所述多重性脉冲信号处理的所述计数器电路中还连接移位寄存器序列和第二计数器，通过所述移位寄存器序列实现对所述中子脉冲信号的记录和存储，通过所述第二计数器实现对所述R+A、A进行记录和统计。

进一步，