[发明专利]采用粒子事件读出方式的数字化反康普顿能谱测量系统

权利要求书

1.采用粒子事件读出方式的数字化反康普顿能谱测量系统，其特征在于，包括依次连接的反康普顿探测器阵列、探测器信号模拟预处理电路、粒子模式数字脉冲处理器、上位机；

所述的反康普顿探测器阵列，包括高纯锗主探测器即HPGe探测器、符合探测器即NaI探测器，所述的符合探测器包括环形符合探测器和塞子符合探测器；

所述的探测器信号模拟预处理电路，包括符合探测器预处理电路和主探测器预处理电路；所述的符合探测器预处理电路包括依次连接的七路独立的PMT前置放大器、七路低噪声信号放大器、七路定时甄别器；所述的主探测器信号调理电路包括相互连接的高纯锗模拟信号前端处理电路和高速ADC转换电路；所述的七路独立的PMT前置放大器与反康普顿探测器阵列的符合探测器连接；高纯锗模拟信号前端处理电路与高纯锗主探测器连接；

所述的粒子模式数字脉冲处理器即FPGA，主要包括七路符合探测器时间信息提取模块、高纯锗能量时间信息提取模块、粒子事例数据包处理模块、时间戳发生器和基于以太网和USB3.0的高速数据通信接口；所述的七路符合探测器时间信息提取模块、粒子事例数据包处理模块、高速数据通信接口依次连接，时间戳发生器分别与七路符合探测器时间信息提取模块、高纯锗能量时间信息提取模块连接；高纯锗能量时间信息提取模块还与粒子事例数据包处理模块连接；

上位机主要包括参数配置模块、粒子事件信息接收模块、符合/反符合测量模块、谱线显示模块；上位机与粒子模式数字脉冲处理器的高速数据通信接口连接。

2.根据权利要求1所述的采用粒子事件读出方式的数字化反康普顿能谱测量系统，其特征在于，所述的探测器信号模拟预处理电路中，所述的主探测器预处理电路主要包括依次连接的时间常数调节电路、增益调节电路、直流偏移调节电路、差分驱动电路；所述的符合探测器预处理电路主要包括依次连接的线性放大电路、极性转换电路、微分整形电路、恒比定时电路。

3.根据权利要求1所述的采用粒子事件读出方式的数字化反康普顿能谱测量系统，其特征在于，所述的粒子模式数字脉冲处理器中，粒子事例数据包处理模块主要包括HPGe信号处理模块、NaI信号处理模块、同步时钟管理模块；HPGe探测器信号经高速ADC转换后，输入至FPGA中的HPGe信号处理模块，经三路并行的慢成形通道、快成形通道、时间提取通道处理后，实现粒子脉冲幅度、时间、计数率信息的提取；符合探测器信号经多路具有幅度和上升时间补偿功能的时间触发电路即ARC后，输入至FPGA中的NaI信号处理模块，实现粒子时间信息的提取；同步时钟管理模块输出高精度同步时钟信号，为HPGe信号处理模块和NaI信号处理模块提供同步参考时钟。