CN201622352U - α辐射核信号模拟装置 - Google Patents
α辐射核信号模拟装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201622352U CN201622352U CN2009202434245U CN200920243424U CN201622352U CN 201622352 U CN201622352 U CN 201622352U CN 2009202434245 U CN2009202434245 U CN 2009202434245U CN 200920243424 U CN200920243424 U CN 200920243424U CN 201622352 U CN201622352 U CN 201622352U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- nuclear
- radiation
- signal
- analysis module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 36
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title abstract description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 5
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 11
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000013179 statistical model Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种α辐射核信号模拟装置，包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器。所述DSP处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外还与计算机相连；所述信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α探测器相连。另外，所述α辐射核信号模拟装置还置有α探测通道，含α探测器、信号调理电路及多道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式插接。该模拟装置采用参数化模型方法，可以方便、灵活地对α放射现场的核信号随机特性进行学习并逼真模拟；同时，也可根据需要调整参数以满足在核放射性测量中对核信号随机特性多样化的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对α辐射核信号进行模拟的装置。
背景技术
在进行放射性测量中，由于放射性核素衰变的随机性及射线在探测器中产生的电离、激发、光电转换等过程的随机性，故核辐射探测器的电输出信号也是随机的，主要表现为脉冲幅度和相邻脉冲的时间间隔的随机性。目前的核随机信号发生器将这种随机特性或者简单设计为单一的均匀分布、高斯分布、指数分布、多项式分布及泊松分布等基本分布，或者设计为这些基本分布的简单组合，而实际上核信号的随机特性往往较为复杂，用为数不多的基本分布加以描述是不准确的，难以满足随机特性的灵活性和多样性要求。另外，目前的核随机信号发生器并未对测试条件或环境——如探测器的分辨率、放射现场、谱漂移等——加以考虑。因此，由这些信号发生器提供给谱仪的脉冲信号其随机性具有单一和不灵活的特点，同时也不能对放射性现场进行逼真模拟。
实用新型内容
本实用新型的目的在于公开一种α辐射核信号模拟装置。该装置克服了上述不足。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
本实用新型所涉及的一种α辐射核信号模拟装置，可以方便、灵活地对α放射性现场的复杂统计特性进行自学习，并建立参数化模型以实现α放射性现场的逼真模拟；同时，也可根据需要调整参数以满足在α放射性测量中对核信号随机特性的多样性要求-如，可通过调整参数以模拟由探测器分辨率和放射现场的变化以及核能谱漂移等因素带来的统计特性的变化。
所述α辐射核信号模拟装置，包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述DSP处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外DSP处理模块还通过SCI线与计算机相连。
所述α辐射核信号模拟装置，置有α探测通道，含α探测器、信号调理电路及多道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式插接。
所述α辐射核信号模拟装置，信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α探测器相连。
本实用新型的有益效果是：
采用了高性能的DSP数字信号处理器，将控制与数值计算功能融为一体，可以通过α探测通道从放射现场实时获取α辐射核信号的数据，经高速信号处理提取核信号的脉冲幅度和相邻脉冲时间间隔的参数化统计模型，这一过程称为学习过程；据参数化统计模型产生脉冲信号以模拟所测放射现场的α辐射核信号，还可以灵活地通过统计模型的参数调整以模拟由探测器分辨率和放射现场的变化以及核能谱漂移等因素带来的统计特性的变化，产生丰富多样的统计模型，以满足α谱仪对核信号随机特性的多样化要求，同时节省了存储空间，提高了灵活性。另外，DSP的高效控制功能可以快速地与键盘、显示器及计算机通讯，以便从计算机下载α能谱及时间间隔统计数据，同时显示器能实时显示α能谱的统计涨落过程，键盘可以用来进行参数的设置。α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式插接，方便了α探测通道的更换，使仪器及时更新换代。在波形输出上，采用了脉冲、高斯、指数等多通道，以满足α谱仪对核信号波形多样化的要求。
附图说明
图1为本实用新型提供的α辐射核信号模拟装置的模块连接原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述：
图1为本实用新型提供的α辐射核信号模拟装置的模块连接原理图。如图中所示，所述α辐射核信号模拟装置，包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述DSP处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外DSP处理模块还通过SCI线与计算机相连。所述α辐射核信号模拟装置，置有α探测通道，含α探测器、信号调理电路及多道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式插接。所述α辐射核信号模拟装置，信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α探测器相连。
所采用的DSP数字信号处理器每秒可以执行数亿次指令，多级流水线，数十个可编程通用输入/输出(GPIO)引脚，可达数兆字节的线性程序/数据地址，具有高效的数字信号处理功能和控制功能，将控制与数值计算功能融为一体。DSP数字信号处理器与α探测器通道-即α探测器、信号调理电路和多道数据采集分析模块组成的通道-相连，可以实时获取现场的数据-即核信号的脉冲幅度统计特性(能谱)和相邻脉冲时间间隔的统计特性。通过自学习功能对所测得的脉冲幅度统计特性(能谱)和相邻脉冲时间间隔的统计特性建立参数化模型。模型参数化带来的好处在于：只用极少的参数就可以表达原始信号的统计特性，不必对测量中每一时刻的幅值和脉冲时间间隔作记录，大大节省了存储空间(所需存储空间不到原始信息量的1/100)；用随机抽样方法实现对放射现场的α辐射核信号进行模拟，模拟产生的核信号的脉冲幅度统计特性(能谱)和相邻脉冲时间间隔的统计特性得到逼真再现，同时α放射性测量的统计涨落过程也得到逼真再现；通过脉冲幅度统计模型的参数调整以模拟由α探测器分辨率和α放射现场的变化以及核能谱漂移等因素带来的统计特性的变化；实现了仪器对α辐射现场核信号随机特性的智能化获取与模拟。
DSP数字信号处理器与键盘、显示器相连。通过显示器可以显示α能谱的统计涨落过程，同时配合键盘便于参数的设置。在电路上，键盘、显示器与DSP的GPIO口相连。
DSP数字信号处理器与多路脉冲输出通道相连，可以输出高斯脉冲、指数脉冲及矩形脉冲3种信号，满足了核仪器对信号波形的多样化要求。用键盘进行波形的设置，电路上由DSP的GPIO口对通道选择模拟开关进行控制。脉冲输出通道采用16位高速D/A转换器，并设有平滑滤波电路。D/A转换时，DSP根据核信号的脉冲幅度和相邻脉冲时间间隔的统计特性模型随机产生脉冲幅度和脉冲间隔时间，再由所设置的脉冲波形计算每次D/A转换的输入数字量，并通过DSP芯片事件管理器(EV)对D/A转换进行控制，转换后的模拟信号经平滑滤波电路后输送出。
DSP数字信号处理器与计算机相连。通过计算机上的分析软件可对数据作进一步的处理，同时也可将计算机上已有的脉冲幅度和相邻脉冲时间间隔的统计特性数据下载到本α辐射核信号模拟装置的存储器中，以作学习或模拟随机特性使用。在电路连接上，DSP处理器的SCI串行通讯线通过MAX232芯片电平转换电路后与计算机相连。
为了获取放射现场的α核辐射数据(这一过程为学习过程)，本实用新型提供的α辐射核信号模拟装置还设置有α探测器通道。在结构上，α探测通道电路板与DSP数字信号处理模块的连接采取分离式插接。采用这样的结构方便了α探测通道的单独开发，提高了α探测通道的互换性，使仪器及时更新换代。在进行α能谱测量时，通过探测器把辐射转换为微弱的电信号，电信号通过后续电路进行整型放大，使之成为电脉冲信号后进入多道数据采集分析模块。多道数据采集分析模块在DSP处理器的控制下进行工作，把不同幅度的模拟信号转换为对应的数字信号，即道址，并记录脉冲数，以形成核信号的能谱，即脉冲幅度随机特性；同时，DSP处理器对脉冲间隔时间作量化，转换为数字量并进行统计，以形成核信号的时间随机特性。接下来，DSP就可对所获得的脉冲幅度及时间间隔随机特性曲线-即统计分布曲线-建立参数化统计模型，完成一次(信息)数据搜集。
另外，本实用新型还采用了电源管理模块，降低了功耗，便于便携操作。
本实施方案克服了目前核随机信号发生器产生的脉冲信号随机性单一、不灵活及不能进行现场α辐射核信号逼真模拟的局限，可以通过自学习能力从放射现场获取实际α辐射核信号的随机特性，并对随机特性建立参数化模型。通过模型产生随机信号以再现α放射现场，也可通过参数调整灵活地模拟不同放射现场和测量条件的α辐射核信号。可以通过计算机将已有的数据下载到仪器中，以供仪器形成参数化模型库。
虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域普通技术人员在所附权利要求的范围内不需要创作性劳动就能作出的各种变形或修改仍属本专利的保护范围。
Claims (3)
1.α辐射核信号模拟装置，其特征在于：包括DSP处理模块、α探测器、信号调理电路、多道数据采集分析模块、电源管理模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器，所述DSP处理模块与多道数据采集分析模块、多路脉冲输出通道、键盘、显示器相连，另外DSP处理模块还通过SCI线与计算机相连。
2.根据权利要求1所述的α辐射核信号模拟装置，其特征在于：置有α探测通道，含α探测器、信号调理电路及多道数据采集分析模块三部分，α探测通道电路板与DSP处理模块的连接采取分离式插接。
3.根据权利要求1所述的α辐射核信号模拟装置，其特征在于：信号调理电路分别与多道数据采集分析模块和α探测器相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202434245U CN201622352U (zh) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | α辐射核信号模拟装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2009202434245U CN201622352U (zh) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | α辐射核信号模拟装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201622352U true CN201622352U (zh) | 2010-11-03 |
Family
ID=43025811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2009202434245U Expired - Fee Related CN201622352U (zh) | 2009-11-24 | 2009-11-24 | α辐射核信号模拟装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201622352U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109839656A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-04 | 成都理工大学 | 一种基于α粒子事件读出的数字反符合HPGe谱仪系统 |
| CN111141762A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种表面污染应急辐射探测模拟系统 |
| CN111273337A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-12 | 成都航空职业技术学院 | 一种基于蒙特卡罗脉冲插值方法的核能谱处理方法 |
| CN111522051A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-08-11 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | α表面污染模拟检测方法 |
-
2009
- 2009-11-24 CN CN2009202434245U patent/CN201622352U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109839656A (zh) * | 2019-02-22 | 2019-06-04 | 成都理工大学 | 一种基于α粒子事件读出的数字反符合HPGe谱仪系统 |
| CN109839656B (zh) * | 2019-02-22 | 2022-12-13 | 成都理工大学 | 一种基于α粒子事件读出的数字反符合HPGe谱仪系统 |
| CN111141762A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-12 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种表面污染应急辐射探测模拟系统 |
| CN111273337A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-12 | 成都航空职业技术学院 | 一种基于蒙特卡罗脉冲插值方法的核能谱处理方法 |
| CN111522051A (zh) * | 2020-04-14 | 2020-08-11 | 中国人民解放军军事科学院军事医学研究院 | α表面污染模拟检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102073060B (zh) | 核信号随机特性模拟方法 | |
| CN103439592B (zh) | 一种智能变电站现场智能测试方法 | |
| CN104698235A (zh) | 继电保护测试中暂态故障波形的生成方法 | |
| CN201622352U (zh) | α辐射核信号模拟装置 | |
| CN105467355A (zh) | 一种电能表的自动测试方法及其自动测试装置 | |
| CN103699017A (zh) | 核电站模拟机接口设备仿真测试系统及其仿真测试方法 | |
| CN106291011B (zh) | 一种基于fpga的随机脉冲发生器 | |
| CN106128178A (zh) | 基于虚拟仪器的实验系统 | |
| CN202582586U (zh) | 信号采集仪在线校准系统 | |
| CN201622351U (zh) | 核信号随机特性模拟器 | |
| CN105044407A (zh) | 一种任意仿真波形的生成方法及装置 | |
| CN201392602Y (zh) | 一种带有网络控制与管理功能的程控仪器虚拟实验系统 | |
| CN207623501U (zh) | 一种用于电能质量监测的终端批量测试系统 | |
| CN107204133A (zh) | 一种自动教学及考核验收机器人 | |
| CN112098914B (zh) | 一种基于实功率环境的计量用低压电流互感器运行质量测试系统及评价方法 | |
| CN104933923A (zh) | 一种基于虚拟仪器的医用电子仪器仿真实验教学平台 | |
| CN111413725B (zh) | 一种利用虚拟仪器技术实现γ-γ数字符合测量的系统及方法 | |
| Zheng et al. | Design of Multi-channel data acquisition system based on single Chip computer and LabVIEW | |
| Karim et al. | FPGA-based fault-injection and data acquisition of self-repairing spiking neural network hardware | |
| CN201199265Y (zh) | 电压监测仪全自动检定装置 | |
| Ptak | Application of DasyLab in teaching electrical engineering | |
| CN113068450B (zh) | 一种脉冲调制波形参数自动测试方法 | |
| CN101749302A (zh) | 一种电液伺服系统在线虚拟测试分析系统 | |
| CN201724764U (zh) | 多通道地应力数据采集仪 | |
| CN204964620U (zh) | 一种总谐波失真和信噪比参数的测试设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101103 Termination date: 20111124 |