CN105068111A - 一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，包括数据采集存储分析单元以及数据处理单元，数据采集存储分析单元用于采集待测辐射场的脉冲信息并将该脉冲信息存储后传输给数据处理单元；数据处理单元包括实时处理和离线重建数据处理模块，该模块通过连续采样模式，模块触发方式，得到该脉冲的最大幅值，然后通过衰减时间谱所选取的中子窗或者γ射线窗获得中子脉冲幅度谱和γ射线脉冲幅度谱。该系统不但解决了模拟核谱仪高计数率死时间过大以及分析系统动态基线修正的问题，还解决了现有数字化谱仪无法实现复杂数学逻辑运算、离线脉冲重建以及粒子甄别算法的问题。

Description

一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统

技术领域

本发明属于中子谱仪领域，具体涉及一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统。

背景技术

最早的多道分析器是用机械原理构成的，以后又出现了一些由电子线路组成的多道分析器，直至1950年首次以模-数变换器构成多道分析器之后，多道分析器才迅速发展起来，并成为核实验技术中必不可少的设备。现代的多道分析器除了以单参量脉冲幅度分析方式获取脉冲幅度谱之外，一般还具有以其他多种方式获取实验数据的功能，如双参量脉冲幅度分析、慢变化电压的幅度分析式采样测量、慢变化电压的波形记录式采样测量、多定标器式数据获取、时间谱的测量等等。这样，多道分析器就不仅用于核能谱的测量；在穆斯堡尔谱(见穆斯堡尔谱学)的测量、核反应堆的动态特性测量、生物电信号的分析等方面都有广泛的应用。多道分析器一般由模-数变换器、数据存储器、显示器、控制器等几部分构成。获取的谱数据可以在显示器上以数码或谱曲线的形式显示出来，也可以由快速打印机或描迹仪输出。带有微处理机的多道分析器可以对获取的原始数据进行处理，输出实验的最终结果，如图1所示，是典型的模拟核谱仪系统结构图。

目前存在的不足：

模拟核谱仪分析存储系统：前端需要大量的模拟电路，在增加成本的同时，信号处理的灵活度不高，模拟核谱仪分析存储系统由于其ADC采样率一般较低，为了获得准确的脉冲幅值信息，需要加峰保持电路，峰保持电路相当于增加了单个脉冲的时间周期，这样就相当于增加了系统死时间，限制了其在高计数率场合的应用。同时基线恢复电路虽然可以将固定的电子学零点偏差进行系统误差修正，不过由于探测器漏电路、电子元器件温漂、电源纹波等因素，核脉冲信号总是叠加在一个不稳定的基线信号上，随时间变化的基线，基线恢复电路是无法修正的。这样会对谱仪的系统的分辨率产生一定的影响。

近年来，由于高速数字采样技术的发展，以高速数据采集卡为核心的数字化多道系统被广泛应用于核多道谱仪系统。模拟核谱仪系统中由于对探测器输出的信号进行极零相消、放大成形、基线恢复、堆积判弃以及采样保持等功能，对ADC的采样速率要求不高，进而后续的数字信号处理常采用一般的单片机等低、中速的处理模块来进行多道脉冲幅度分析。而数字核谱仪系统是以高速ADC为核心，对探测器输出的信号无需太多的调理，直接通过高速、高分辨率的ADC对前端输出信号进行采样，因此需要后续的数字信号处理器件完成更多的信号处理任务。典型的数字核谱仪分析系统，如图2所示。

对于目前数字化谱仪而言主要不足是：1.其数字信号处理部分主要是基于现场可编程门阵列FPGA芯片和DSP芯片。FPGA芯片程序存储器RAM、ROM资源一般是比较有限的。同时由于FPGA处理算法需要VHDL硬件编程语言来实现。由于受语言本身、VHDL语言数据结构以及FPGA芯片RAM、ROM资源的限制，无法实现复杂的数学逻辑运算。2.不能保持原有脉冲信号的数据，从而在一些需要脉冲重建离线分析的场合无法适用。这些不足在一定程度上限制了数字化谱仪在一些要求复杂分析存储系统上的应用。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，不但解决了模拟核谱仪高计数率死时间过大以及分析系统动态基线修正的问题；还解决了现有数字化谱仪无法实现复杂数学逻辑运算、离线脉冲重建以及粒子甄别算法的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：提供一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，包括数据采集分析单元以及数据处理单元，其特征是：所述数据采集分析单元用于采集待测辐射场的脉冲信息并将该脉冲信息通过信号分析模块分析后传输给数据处理单元；所述数据处理单元接收数据采集分析单元传输的脉冲信息并通过实时处理和离线重建数据处理模块进行处理后，获得入射脉冲的最大幅值，该入射脉冲的最大幅值是通过数据采集分析单元连续采样模式、实时处理和离线重建数据处理模块的触发方式，当采集入射脉冲幅值大于处理模块设置触发阈值时，一个设定宽度的脉冲数据就会写入计算机的内存，单个脉冲数据由采集的子线程投递到显示处理的主线程，同时采集子线程将当个脉冲数据保存到计算机硬盘，主线程完成将触发阈值之前多个采样点信号的平均值作为动态基线值，在计算最大脉冲幅值中用最大值减去该动态基线值，得到该脉冲的最大幅值。

进一步，所述数据采集分析单元包括高速数据采集卡，所述高速数据采集卡采用双通道AutoDMA模式，将采集到的脉冲信息写入板载内存的同时将板载内存数据传输到计算机内存。

进一步，所述高速数据采集卡采用异步双通道AutoDMA算法，采用硬件中断的方式，同时计算机分配独立采集子线程，在单个脉冲数据投递到主线程做实时算法处理同时，将数据保存到存储系统硬盘，进行脉冲离线重建。

进一步，所述数据采集存储分析单元包括高速流盘分析模块，该模块利用大规模磁盘阵列存储及信号分析处理模块融合在一起，用于采集和记录复杂环境中各种调制形式的中频或射频信号，并将获取的原始信号数据以高速直接存储到磁盘阵列中。

进一步，所述数据处理单元包括普标记模块和粒子甄别模块；所述谱标记模块通过高速数据采集卡的计数数组和入射粒子脉冲最大幅值获得入射粒子脉冲幅度谱，然后通过粒子甄别模块进行粒子甄别算法给出入射粒子衰减时间谱，脉冲信号衰减结束后，建立衰减时间谱粒子信息和脉冲幅度谱粒子信息的映射关系，通过衰减时间谱所选取的中子窗或者γ射线窗获得中子脉冲幅度谱和γ射线脉冲幅度谱。

进一步，所述粒子甄别算法，即在系统上开辟一块内存空间，用以复制从采集子线程投递的脉冲数据，遍历数据处理模块触发阈之前的多个采样点的平均值，作为单个脉冲基线，遍历单个脉冲所有采样值，用最大值减去该脉冲基线作为粒子脉冲幅度谱能量信息，最大值下降到80％和20％的时间差绘制粒子甄别时间谱。

本发明的有益技术效果在于：

(1)本发明采集存储分析系统通过采用高速数据采集卡，解决了模拟核谱仪高计数率死时间过大难题；

(2)本发明通过采用高速流盘分析模块，解决了模拟核谱仪分析系统动态基线修正的问题；

(3)本发明通过采用数据实时分析离线重建模块，解决了现有数字化谱仪无法实现离线脉冲重建、复杂数学逻辑运算以及粒子甄别问题。

附图说明

图1是现有技术模拟核谱仪系统的结构示意图；

图2是现有技术数字化核谱仪分析系统的结构示意图；

图3是未补偿基线²⁴¹Am-Be源甄别效果；

图4是补偿基线²⁴¹Am-Be源甄别效果；

图5是探测器原始采集脉冲信号重建的效果图；

图6是中子能谱测量中子、γ射线实时甄别谱；

图7是本发明数字化中子谱仪的采集存储分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图7所示，是本发明数据化中子谱仪的数据化采集存储分析系统的结构示意图。该采集存储分析系统包括三部分；一、高速数据采集卡；二、高速流盘分析系统；三、数据实时分析离线重建模块。该高速数据采集卡通过探测器以及前置放大器采集待测物品信息。

以下分别介绍每部分构成。

1、高速数据采集卡

高速数据采集卡采样率要求40M/s-1G/s，优选为500M/s，分辨率要求12位以上，优选12位。板载内存大小1G以上，优选2G。数字采集模式采用双通道AutoDMA模式，高速数据采集卡将数据写入板载内存的同时将板载内存数据传输到计算机内存，数据写入板载内存和数据从板载内存到计算机内存的过程是并行进行，这样就不会丢失真实信号。设计异步AutoDMA算法，采用硬件中断的方式，从而实现系统CPU占用率低、数据直接复制到计算机内存，DMA重启时间快等优点。

2、高速流盘分析系统

利用大规模磁盘阵列存储及现代信号分析处理技术融合在一起，用于实现采集和记录复杂环境现场环境中各种调制形式的中频或射频信号，将获取的原始信号数据以高达1.4GB/s速度直接存储到磁盘阵列中，磁盘阵列采用SATA3协议利用RAID磁盘阵列卡挂载10块硬盘实现10T磁盘阵列，实现数据通过8GB/s的高速内部总线提交给CPU高速处理器，完成信号高速处理及分析。根据核设施周围混合场辐射特性及工作环境要求，采用ARP690便携式加固机箱。使数据流实时存储量大于1GB/s。

3、实时处理和离线重建数据处理模块

数字化中子谱仪实时处理和离线重建数据处理软件包括8个顶级菜单项，用以实现不同的功能，包括：文件相关类型操作，采集相关操作，谱标记相关操作，窗口显示相关操作，粒子甄别相关操作，工具栏、状态栏显示相关操作，离线脉冲重建操作，帮助文档等。采用连续采样模式，软件触发方式，当采集入射脉冲幅值大于软件设置触发阈值时，1个设定宽度的脉冲数据会写入计算机内存，单个脉冲数据由采集子线程投递到显示处理主线程，同时采集子线程将当个脉冲数据保存到计算机硬盘。主线程完成将触发阈之前600个采样点信号的平均值作为动态基线值，在计算最大脉冲幅值中用最大值减去动态基线值，得到该脉冲最大幅值，其与粒子沉积能量成正比。通过探测器计数数组和入射粒子脉冲最大幅值信息获得入射粒子脉冲幅度谱，然后进行粒子甄别算法给出入射粒子衰减时间谱。入射粒子采集结束后，建立衰减时间谱粒子信息和脉冲幅度谱粒子信息的映射关系，通过衰减时间谱所选取的中子窗或者γ射线窗，从而获得中子脉冲幅度谱和γ射线脉冲幅度谱。

由此，本发明数字化中子谱仪的采集存储分析系统，降低系统死时间；模拟核谱仪分析系统动态基线修正；采用异步双通道AutoDMA算法，可进行脉冲离线重建；通过实时中子、γ射线数字化甄别算法，实现混合场中子测量得到单独的中子脉冲幅度谱和γ射线脉冲幅度谱。

1、系统死时间降低：

前置放大电路产生的脉冲信号宽度在1μs以内，由于采用前置信号直接进行高速ADC采样，系统死时间控制在当单个脉冲采样周期在1μs时，如果系统计数率为1000s^-1，系统死时间为0.1％。相比模拟电路计数率1000s^-1系统死时间10％以上，有效降低了系统死时间。

2、模拟核谱仪分析系统动态基线修正

模块设计算法，每个脉冲信号在触发信号触发之前，记录600个采样点的基线信号，将600个采样点的平均值作为基线0电平的绝对值。基线补偿对于中子、γ甄别具有重要的影响。如下图所示3、4所示。

其中绝对最大幅值＝采样最大幅值-平均基线值。

3、采用异步双通道AutoDMA算法，同时计算机分配独立采集子线程，CPU占用率低，硬件中断，潜在错误风险低，数据通过率最高，在单个脉冲数据投递到主线程做实时算法处理同时，将数据保存到存储系统硬盘，实现实时数据流存储大于1GB/s，可进行脉冲离线重建。脉冲离线重建数据图,如图5所示。

4.通过实时中子、γ射线数字化甄别算法，实现混合场中子测量得到单独的中子脉冲幅度谱和γ射线脉冲幅度谱。算法如下：在堆上开辟一块内存空间，用以复制从采集子线程投递的脉冲数据。遍历模块触发阈之前的600个采样点的平均值，作为单个脉冲基线，遍历单个脉冲所有采样值，最大值减去该脉冲基线作为粒子脉冲幅度谱能量信息，最大值下降到80％和20％的时间差绘制粒子甄别时间谱，通过粒子甄别时间谱和脉冲幅度谱脉冲数据之间的映射关系，通过选取给定粒子时间窗从而获得纯净的中子脉冲幅度谱或者γ射线脉冲幅度谱，如图6所示。

本发明数字化谱仪实时处理和离线重建数据处理模块是利用微软公司VC++6.0程序开发语言开发的面向对象的数字化中子谱仪专用模块。

1)模块功能介绍

●文件菜单选项

文件菜单选项包括新建、打开、保存、最近打开的文件、二进制文件转换等5个子菜单，该菜单项包括了所有与文件相关的操作。由于二进制文件具有文件格式整齐、可直接进行内存读写、读写速度快等优点，模块读写文件类型全部为二进制文件格式。二进制文件格式的缺点是无法与其它windows程序进行读写交换，本程序专门开发了二进制文件格式转文本格式文件转换功能，可以将程序保存的二进制文件转换为文本文件格式。

新建

程序开始运行，首先需要新建一个空白文件，生成新建文件对话框，软件会根据新建文件名自动生成.sampleData数据文件、.ParaData设置参数文件、.mulData多道谱文件，如果需要进行粒子甄别还会生成.dis甄别时间多道谱文件、.Max最大幅值文件、.DisTime甄别时间文件、.NSpec甄别多道谱文件。

sampleData文件是原始脉冲数据文件，可进行脉冲重建和离线处理使用。

ParaData文件是一些设置参数的保存文件，打开文件时用于回调测量参数。

mulData文件是测量的多道谱文件，打开文件时用于显示多道谱。

dis文件是甄别多道谱文件，打开文件时用于显示甄别时间多道谱。

DisTime和Max文件用于建立每个脉冲信号能量信息和时间信息的一一对应映射关系，通过选取甄别时间从而在多道谱文件中只选取时间窗内的脉冲数据信息。

打开

打开已经保存的文件，显示多道谱、在回调参数面板显示测量参数信息。

保存

测量结束后，点击保存按钮保存所有文件数据。

二进制文件转换

打开一个保存的二进制文件，将其转换为文本文件格式，以便后期数据处理。

●采集菜单选项

采集菜单选项是关于采集操作的菜单项，包括采集参数设置、采集开始、采集停止、清除结构等四个子菜单选项。

采集参数设置

设置采集参数，包括采样率、采样通道选择、量程范围选择、设置触发阈值、单个记录采样点数、单个记录buffer数、采集时间、多道谱最大道数、单个脉冲采样点数、是否采样信号噪声滤波算法等。

采样开始

单击开始采样

采样结束

单击停止采样

清除

单击清除内存中存在的数据，多道谱数据归零。

●标记菜单项

标记多道谱

鼠标左键框选多道谱感兴趣道数区间，工具栏显示感兴趣区间道址范围和计数和。

解除标记多道谱

解除多道谱感兴趣区间选择。

选择

鼠标右键框选多道谱感兴趣道数区间，显示窗口以感兴趣区间进行重绘，实现多道谱感兴趣区间放大显示功能。

解除选择

解除鼠标右键框选的多道谱感兴趣区间。

●窗口菜单项

甄别窗口

单击菜单显示粒子甄别窗口

选择甄别窗

鼠标右键框选粒子甄别时间多道谱感兴趣道数区间，粒子甄别窗口以感兴趣区间进行重绘，实现粒子甄别多道谱区间放大显示功能。

取消选择甄别窗

解除鼠标右键框选的粒子甄别多道谱感兴趣区间。

●甄别(n/γ)子菜单项

该菜单项包括了甄别操作类菜单，具体如下：

选取中子谱

单击生成扣除了光子脉冲的中子脉冲幅度谱，甄别算法采用单个脉冲衰减到80％和20％的时间差进行粒子甄别。

选取光子谱

单击生成扣除了中子脉冲的光子脉冲幅度谱，甄别算法采用单个脉冲衰减到80％和20％的时间差进行粒子甄别。

未甄别谱

生成中子、光子未甄别脉冲幅度谱

积分甄别

采用积分甄别算法，分别对单个脉冲在30ns快时间窗和300ns慢时间窗进行幅值积分计算，通过快慢时间窗幅值积分比例进行粒子甄别。

●ROI菜单项

控制工具栏和状态栏显示和不显示状态。

●离线处理

增加离线处理模式，用来针对高计数率情况下(>1000s^-1个计数)，在线处理可能会丢失计数。

2)采样关键算法和程序实现

采样率可选参数包括500MSps、250MSps、100MSps、50MSps、20MSps、10MSps等，采样率越高，信号重建越接近真实，但是代价是每秒数据量越大，以采样率500MSps为例，意味着2ns间隔有一个采样点，1个采样点的大小是2Byte，1s中的数据量是1G。如果要保持连续采样，则需要采集卡内存到计算机内存的数据通过率大于1G/s，计算机内存到硬盘存储速度大于1G/s。目前本测量存储系统的板卡到内存数据接口采用PCI-E*8接口，数据通过率理论8G/s，磁盘采用阵列式磁盘架构，写入速度1.4G/s。在计算机算法优化的基础上可以满足500MSps采样率的持续采样。

程序设计时定义一个CAcquirting类，用来封装与采集操作相关的属性和方法。采样开始后，程序设计中主线程通过WindowsAPI函数CreateThread给CAcquirting类单独开辟一个子线程，这样采样线程即使堵塞不会影响主线程的响应。

定义一个输入参数类CAcquireSettingData，该类中的公有成员变量包括所有采样输入参数。将CAcquireSettingData实例化后对象的地址指针通过CreateThread函数中的LPVOID传递给子线程。

单个记录采样点数、单个buffer记录数、单个脉冲采样点数是三个比较关键的设置参数，CAcquirting类中定义voidCAcquiring::ConfigureInputRange()，voidCAcquiring::ConfigureSelectChannel()，voidCAcquiring::ConfigureTrigOperation()三个方法，分别用来确定输入参数中确定的量程范围，通道选择，以及触发域和采样率。设计算法根据一个采样点的大小*单个脉冲采样点数＝1个脉冲的大小确定一个脉冲的数据量大小。必须保证一个脉冲的采样点数可以覆盖一个实际产生的脉冲大小。一个Buffer的大小＝1个脉冲的大小*单个Buffer记录数来确定一个Buffer的大小。软件通过Buffer的大小在采集卡上动态分配一块Buffer大小的内存，然后等待采集卡采集数据填充这块内存。

采集时钟精度是高速采样一个关键技术参数，本采集卡时钟是通过板卡内部晶震频率来确定时钟精度。

采集模式可以采用单通道和双通道AutoDMA两种模式，单通道采集逻辑是当产生采集触发事件，采样数据记录到板载内存，然后顺序将板载内存数据传输到计算机内存，这就意味着在采样数据在从板载内存传输到计算机内存的过程中，采集卡并不采样数据，会产生数据丢失情况，增加整个系统死时间。而双通道AutoDMA模式是采集卡将数据写入板载内存的同时将板载内存数据传输到计算机内存，数据写入板载内存和数据从板载内存到计算机内存的过程是并行进行，这样就不会丢失真实信号。

双通道AutoDMA异步连续采样算法中一个关键是如何将一个有效脉冲信号从内存Record中剥离取出。一个内存Record记录中可能包括很多个脉冲信号，必须将每一个粒子事件产生的完整脉冲信号剥离，然后向主线程投递一个脉冲数据，进行多道谱计数计算，同时保存每一个有效脉冲数据，进行信号重建。

3)脉冲幅度谱在线实时处理算法

脉冲剥离算法是根据设置阈值大小，从一个内存Record起始地址开始寻址，如果这一指针指向数据大小大于阈值，向后截取一个脉冲大小数据单元，如果这个脉冲大小数据单元在这个Record之中包含，将这个脉冲数据单元向计算机主线程进行投递，同时在磁盘文件上保存这个脉冲单元数据；如果Record记录单元所剩数据小于脉冲单元大小，则在下一个Record中将剩余脉冲数据单元复制到脉冲数据单元中，然后向主线程投递脉冲数据单元，同时在磁盘文件上保存这个脉冲数据单元。

数据采集子线程在剥离一个单独脉冲数据单元后，将这块数据内存投递到主线程，并且立即返回，这样不会对采集线程造成堵塞。在主线程中定义voidCMyView::OnRecvData(WPARAMwParam,LPARAMlParam)方法，其中lParam用存放了一个完整脉冲的数据单元首地址，主线程索引该指针指向的地址空间，为了防止下一个脉冲的到达引起地址单元紊乱，OnRecvData函数首先复制脉冲数据到一块在栈上开辟的内存中。然后通过计算最大值算法，计算出这个脉冲中的最大幅值。则对应的多道谱道数为:

m_Rindex＝UINT(m_RmaxValue*m_channelCounts/32768)；

然后将该道址计数进行自增运算。

m_channelSpectrum[m_Rindex]++；

在时钟响应函数中每隔一秒重新绘制多道谱，这样就实现了脉冲幅度谱的在线实时处理。

4)脉冲信号数字滤波处理

将普通硬件RC低通滤波器的微分方程用差分方程来表示，便可以采用软件算法来模拟硬件滤波的功能，经推导，低通滤波算法如下：

Yn＝aX_n+(1-a)Y_n-1

式中Xn本次采样值，Yn-1上次的滤波输出值，a:滤波系统，通常远小于1；

Yn：本次滤波的输出值。

由上式可以看出，本次滤波的输出值主要取决于上次滤波的输出值，这和加权平均滤波是有本质区别的，本次采样值对于滤波输出的贡献是比较小的，但多少有些修正作用，这种算法便模拟了具有较大惯性的低通滤波功能。当目标参数为变化很慢的物理量时，这是很有效的。

低通滤波算法程序和加权平均滤波相似，但加权系统只有两个：a和1-a，因为只有两项，a和1-a均以数的形式编入程序中。一阶低通滤波算法对于周期性干扰具有良好的抑制作用，适用于波动频繁的参数滤波，其不足之处是带来了相位滞后，灵敏度低。滞后的程度取决于a值的大小。同时，它不能滤除频率高于采样频率1/2的干扰信号。本数字化低通滤波算法可以衰减高频信号和交流信号，让直流信号和低频信号通过，设计算法可以消除20MHz以上高频交流信号。

5)基线0电平补偿

研究发现，基线0电平如果不为绝对0值，会对甄别效果、脉冲幅度谱的分辨率产生较大影响。

软件设计算法，每个脉冲信号在触发信号触发之前，记录600个采样点的基线信号，将600个采样点的平均值作为基线0电平的绝对值。

绝对最大幅值＝采样最大幅值-平均基线值

本发明数字化中子谱仪的采集存储分析系统并不限于上述具体实施方式，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (6)

1.一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，包括数据采集分析单元以及数据处理单元，其特征是：所述数据采集分析单元用于采集待测辐射场的脉冲信息并将该脉冲信息通过信号分析模块分析后传输给数据处理单元；所述数据处理单元接收数据采集分析单元传输的脉冲信息并通过实时处理和离线重建数据处理模块进行处理后，获得入射脉冲的最大幅值，该入射脉冲的最大幅值是通过数据采集分析单元连续采样模式、实时处理和离线重建数据处理模块的触发方式，当采集入射脉冲幅值大于处理模块设置触发阈值时，一个设定宽度的脉冲数据就会写入计算机的内存，单个脉冲数据由采集的子线程投递到显示处理的主线程，同时采集子线程将当个脉冲数据保存到计算机硬盘，主线程完成将触发阈值之前多个采样点信号的平均值作为动态基线值，在计算最大脉冲幅值中用最大值减去该动态基线值，得到该脉冲的最大幅值。

2.如权利要求1所述的一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，其特征是：所述数据采集分析单元包括高速数据采集卡，所述高速数据采集卡采用双通道AutoDMA模式，将采集到的脉冲信息写入板载内存的同时将板载内存数据传输到计算机内存。

3.如权利要求2所述的一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，其特征是：所述高速数据采集卡采用异步双通道AutoDMA算法，采用硬件中断的方式，同时计算机分配独立采集子线程，在单个脉冲数据投递到主线程做实时算法处理同时，将数据保存到存储系统硬盘，进行脉冲离线重建。

4.如权利要求3所述的一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，其特征是：所述数据采集存储分析单元包括高速流盘分析模块，该模块利用大规模磁盘阵列存储及信号分析处理模块融合在一起，用于采集和记录复杂环境中各种调制形式的中频或射频信号，并将获取的原始信号数据以高速直接存储到磁盘阵列中。

5.如权利要求4所述的一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，其特征是：所述数据处理单元包括谱标记模块和粒子甄别模块；所述谱标记模块通过高速数据采集卡的计数数组和入射粒子脉冲最大幅值获得入射粒子脉冲幅度谱，然后通过粒子甄别模块进行粒子甄别算法给出入射粒子衰减时间谱，脉冲信号衰减结束后，建立衰减时间谱粒子信息和脉冲幅度谱粒子信息的映射关系，通过衰减时间谱所选取的中子窗或者γ射线窗获得中子脉冲幅度谱和γ射线脉冲幅度谱。

6.如权利要求5所述的一种数字化中子谱仪的采集存储分析系统，其特征是：所述粒子甄别算法，即在系统上开辟一块内存空间，用以复制从采集子线程投递的脉冲数据，遍历数据处理模块触发阈之前的多个采样点的平均值，作为单个脉冲基线，遍历单个脉冲所有采样值，用最大值减去该脉冲基线作为粒子脉冲幅度谱能量信息，最大值下降到80％和20％的时间差绘制粒子甄别时间谱。