數字高斯成形技術在常壓脈沖電離室系統(tǒng)的應用研究.pdf

1、氣體探測器是核科學技術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好、穩(wěn)定性高、本底較低的優(yōu)點，使其廣泛應用于輻射連續(xù)監(jiān)測領域。
　　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，伴隨電子技術和芯片制造業(yè)的快速發(fā)展，核儀器的設計和開發(fā)也越來越多地采用這些技術，預示著核儀器的數字化將成為未來的主流。數字脈沖成形技術是對核儀器進行數字化最關鍵的技術，也是核儀器設計與制造領域最吸引人才的方向。以數字技術來實現脈沖信號的成形既可以簡單地實現以前復雜的模擬濾波成形電路才能實現的功能，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的反因果效果。
　　論文為了適應核儀器數字化的需求，從核信號的放大、脈沖數據采集、脈沖信號數字成形技術出發(fā)，研究并實現了一種基于Sallen-Key濾波器的數字高斯成形方案，并利用FPGA芯片實現了設計要求，最后應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