數(shù)字高斯成形技術(shù)在常壓脈沖電離室系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、氣體探測器是核科學(xué)技術(shù)中最早使用的探測器之一，它在早期的核物理發(fā)展中起了很大作用。其中因為脈沖電離室具有有能量響應(yīng)好、穩(wěn)定性高、本底較低的優(yōu)點，使其廣泛應(yīng)用于輻射連續(xù)監(jiān)測領(lǐng)域。
　　脈沖電離室是在飽和區(qū)工作的，此時收集極可以吸收帶電粒子與氣體發(fā)生相互作用而產(chǎn)生的全部正離子-電子對，但其輸出信號相對較弱，易受到噪聲、彈道虧損和脈沖堆積的影響。脈沖信號成形為具有高斯波形的信號后，可以提高信噪比，減少彈道虧損，提高探測器的能量分辨率。F

2、.S.Goulding在理論上證明了高斯成形技術(shù)能夠使探測器最終的能量分辨率最接近其固有分辨率。
　　從上世紀90年代開始，伴隨電子技術(shù)和芯片制造業(yè)的快速發(fā)展，核儀器的設(shè)計和開發(fā)也越來越多地采用這些技術(shù)，預(yù)示著核儀器的數(shù)字化將成為未來的主流。數(shù)字脈沖成形技術(shù)是對核儀器進行數(shù)字化最關(guān)鍵的技術(shù)，也是核儀器設(shè)計與制造領(lǐng)域最吸引人才的方向。以數(shù)字技術(shù)來實現(xiàn)脈沖信號的成形既可以簡單地實現(xiàn)以前復(fù)雜的模擬濾波成形電路才能實現(xiàn)的功能，從而提高了測

3、量系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性，還可以提高測量系統(tǒng)的靈活性、可擴展性和可維護性。此外，模擬系統(tǒng)也難以達到真正的高斯成形理論能實現(xiàn)的反因果效果。
　　論文為了適應(yīng)核儀器數(shù)字化的需求，從核信號的放大、脈沖數(shù)據(jù)采集、脈沖信號數(shù)字成形技術(shù)出發(fā)，研究并實現(xiàn)了一種基于Sallen-Key濾波器的數(shù)字高斯成形方案，并利用FPGA芯片實現(xiàn)了設(shè)計要求，最后應(yīng)用于常壓電離室測氡儀系統(tǒng)中。
　　論文研究基于分立元件的Sallen-Key濾波器，利用基爾霍夫電