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基于ARM和FPGA的数字多道分析器研制
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作者 武旭东 麻金龙 +2 位作者 段金松 李婷 王玮 《世界核地质科学》 CAS 2024年第1期164-173,共10页
多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现。模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局... 多道分析器作为γ能谱测量中不可或缺的组件,其性能直接影响能谱仪分辨率及测量精度,传统的多道分析器多采用模拟电路方法或使用数字采集卡实现。模拟多道对于影响能谱仪性能的成形时间、脉冲通过率及死区时间修正等问题上具有一定的局限性,而这会直接影响能谱分析结果;数字采集卡是实现数字采集的计算机扩展卡,成本较高,不利于市场化推广。数字多道分析器对脉冲信号进行全数字采样,将其转化为数字量,利用数字信号处理方法,通过软件实现,完成整个信号分析处理过程,可极大提高系统稳定性与可靠性,相比于前两种方案,优势明显。设计了一款数字多道分析器,采用ARM处理器+高速ADC+FPGA的硬件方案,主要包括AD采样模块、FPGA数据处理模块和以STM32F4为核心的控制和通信模块。使用数字信号处理方法,编写硬件描述代码实现了脉冲信号滤波成型、幅值提取和基线修正等核脉冲处理的关键算法,最后给出探测器核信号经本文设计的数字多道处理后的γ能谱图。根据国内外研究成果及理论基础,经过深入系统理论分析,方法仿真验证,以及实际调试过程,最终研制出一款可商业化实用、完整且高精度的数字多道分析器,并将其应用在低本底γ能谱仪上,其能量分辨率测试均值为6.6791%,能量线性相关度R2在0.9999以上,积分非线性为0.26%。设计的数字化多道分析器采用ARM+FPGA的方式,极大程度降低了系统设计难度和成本,实现了高精度、高速的脉冲信号数字化,测试性能可达到数字采集卡的水平,具有极高的市场应用价值。 展开更多
关键词 模数转换器 现场可编程门阵列 多道脉冲分析器 基线修正
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利用多光纤耦合及光学多道分析器实现多对象光谱同时实时采集 被引量:2
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作者 贺应红 程娟 +5 位作者 冉瑞江 薛康 杨经国 谭华 胡绍楼 汪小松 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期634-636,共3页
报道了一种使用多光纤耦合及光学多道分析器实现多对象光谱同时实时采集的方法和装置。利用该装置成功地采集了单对象、3对象和 5对象光谱。空间分辨率达到 0 5mm ,光谱探测范围 2 0 0~ 110 0nm ,使用OMA 4系统 ,在 1cm2 的象面上最... 报道了一种使用多光纤耦合及光学多道分析器实现多对象光谱同时实时采集的方法和装置。利用该装置成功地采集了单对象、3对象和 5对象光谱。空间分辨率达到 0 5mm ,光谱探测范围 2 0 0~ 110 0nm ,使用OMA 4系统 ,在 1cm2 的象面上最多可采集对象达 2 0。为了保证该装置充分利用光能 ,又尽量减小对光谱仪分辨率的影响 ,对所使用的耦合透镜的光路设计进行了探讨。该装置在光束传输中的质量监控以及在光谱时间、空间分辨测量中可得到广泛的应用。 展开更多
关键词 多光纤耦合 光学多道分析器 多对象光谱 同时采集 实时采集
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多道分析器数据的远程实时压缩传送 被引量:2
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作者 吴世英 许祖润 王营冠 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期182-184,共3页
对多道数据的特性和压缩传送问题进行了详细研究,提出了用动态比压缩方法和等计数压缩方法完成多道数据的远程实时无损压缩传送,给出了方法原理和实验结果。
关键词 数据压缩 实时传送 多道分析器 远程传送
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一种袖珍型多道分析器的研制 被引量:1
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作者 林延畅 姜海静 +2 位作者 葛良全 赖万昌 程锋 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期517-519,526,共4页
提出一套基于20引脚表面贴装微控制器、SPI接口的ADC与铁电存储器、微处理器内置定时计数器完成活时间定时功能的多道分析器的袖珍化设计方法。着重介绍了脉冲峰值保持电路,MCA工作时序,以及微控制器的应用技术,其中还提出一种简洁可靠... 提出一套基于20引脚表面贴装微控制器、SPI接口的ADC与铁电存储器、微处理器内置定时计数器完成活时间定时功能的多道分析器的袖珍化设计方法。着重介绍了脉冲峰值保持电路,MCA工作时序,以及微控制器的应用技术,其中还提出一种简洁可靠的峰值检测电路。该多道分析器样机体积为110×60×23mm3,分析分辨率最高可达16384道,在编程为1024道时,死时间为17μs。单组+5V电源供电,功耗为360mW。适合嵌入至各类现场携带式多道能谱设备中应用。 展开更多
关键词 多道分析器 峰值检测 微控制器 串行外设接口 铁电存储器
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CCD光学多道分析器及其在光谱数据采集中的应用 被引量:3
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作者 杨经国 冉瑞江 +2 位作者 杜定旭 薛康 张立志 《四川大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 1993年第3期413-416,共4页
由列阵探测器(线阵或面阵)、多色仪及专用微机组成的光学多道分析器(OMA-OpticalMulti-Channel Analyzer)已经得到广泛应用。但OMA系统的价格昂贵。我们使用线阵电荷耦合器件(Charge Couple Device-CCD)作为列阵光信号探测器,使... 由列阵探测器(线阵或面阵)、多色仪及专用微机组成的光学多道分析器(OMA-OpticalMulti-Channel Analyzer)已经得到广泛应用。但OMA系统的价格昂贵。我们使用线阵电荷耦合器件(Charge Couple Device-CCD)作为列阵光信号探测器,使用小型多色仪,以PC/XT(或286)微机处理光谱数据并由打印机输出光谱图。该0MA系统探测灵敏度~0.11x,探测波长范围400·0nm-7000nm,波长分辨率0.1nm(546.1nm处),加F—P标准具后,分辨率达到0.O1 cm-1,基本上达到了进口OMA系统的指标。该多道分析器已被用于发射光谱、吸收光谱、受激散射光谱以及高温体的热辐射谱的采集与分析,得到了良好的实验结果。 展开更多
关键词 电荷耦合器 光学 多道分析器
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基于以太网的多道分析器的设计 被引量:2
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作者 周建斌 王磊 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期36-41,共6页
文中介绍了一种基于以太网的多道分析器,其中包括了多道分析器的软硬件设计以及基于以太网的远程数据采集、数据传输、控制的软件设计。该多道分析器具有死时间短,数据传输快,功耗低,体积小巧,接口通用等特点,并且可以应用于远程核谱数... 文中介绍了一种基于以太网的多道分析器,其中包括了多道分析器的软硬件设计以及基于以太网的远程数据采集、数据传输、控制的软件设计。该多道分析器具有死时间短,数据传输快,功耗低,体积小巧,接口通用等特点,并且可以应用于远程核谱数据采集、多点核辐射监测等领域。 展开更多
关键词 多道分析器 ARM7 以太网 数据采集
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在加速器质谱仪上测量^(14)C的虚拟双参数多道分析器系统设计 被引量:1
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作者 陈川 刘松秋 刘克新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第2期189-192,共4页
介绍了基于LabVIEW平台与多功能数据采集卡设计的虚拟双参数多道分析器系统 ,及其在加速器质谱仪上测量14
关键词 虚拟双参数多道分析器 加速器质谱仪 碳14 设计 虚拟仪器
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用光学多道分析器测定物体色度的方法 被引量:1
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作者 黄耀清 王竑 +2 位作者 郝成红 赵铁松 曹茂盛 《上海应用技术学院学报(自然科学版)》 2009年第4期318-321,共4页
提出了利用光学多通道分析器测定物体色度的一种新方法,该方法利用光学多通道分析器测定发光二极管光源光谱,使用计算机采集光谱和光谱数据,并利用色度公式计算。光学多通道分析器在摄取一段光谱的过程中不需要光谱仪进行机械扫描,不存... 提出了利用光学多通道分析器测定物体色度的一种新方法,该方法利用光学多通道分析器测定发光二极管光源光谱,使用计算机采集光谱和光谱数据,并利用色度公式计算。光学多通道分析器在摄取一段光谱的过程中不需要光谱仪进行机械扫描,不存在由于机械系统引起的波长不重复的误差,因而用这种方法测量的结果获得谱图及数据便捷,精确度高。 展开更多
关键词 色度 光学多道分析器 CCD
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简易光学多道分析器的改进
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作者 黄光明 李高翔 +1 位作者 石丽华 刘煜炎 《华中师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期161-164,共4页
采用新型线阵 CCD改进光学多道分析器 (OMA) ,估算了该分析器的主要性能指标 ,特别是分辨率提高至约 0 .0 1 nm.利用此 OMA研究了氢和氘的 α、β和 γ三对谱线 ,说明其具有较高的分辨率和灵敏度 ,可应用于光谱分析领域 .
关键词 光学多道分析器 OMA CCD 光谱分析
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一种具有脉冲宽度甄别的多道分析器
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作者 刘易 方方 +2 位作者 周建斌 杨忠 周伟 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期599-602,共4页
多道分析器剔除脉冲信号中干扰峰的方法一般是采取滤波电路,这不仅增加成本而且增加了电路设计的复杂性。论文提出了一种基于混合信号单片机的具有脉冲宽度甄别功能的多道分析器,利用脉冲宽度甄别技术可以直接剔除脉冲信号中的干扰峰,... 多道分析器剔除脉冲信号中干扰峰的方法一般是采取滤波电路,这不仅增加成本而且增加了电路设计的复杂性。论文提出了一种基于混合信号单片机的具有脉冲宽度甄别功能的多道分析器,利用脉冲宽度甄别技术可以直接剔除脉冲信号中的干扰峰,实现了滤波处理。通过软件与硬件设计实现了具有脉冲宽度甄别的多道分析器,并通过实验结果的比对说明脉冲宽度甄别在脉冲信号处理方面具有的实用意义。 展开更多
关键词 多道分析器 脉冲宽度甄别 干扰峰 能量分辨率
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多道分析器高速计算机接口
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作者 沈激 郑重 +3 位作者 乔崇 陈志瑜 叶云秀 叶震宇 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期39-41,共3页
介绍了一种以DMA技术为核心实现的多道分析器高速计算机接口,论述了该接口的基本原理和工作过程,给出了实验结果,证明了满足高速数据采集的要求。
关键词 DMA 多道分析器 计算机接口
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光学多道分析器
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作者 庄大奎 刘华 《分析仪器》 CAS 1989年第2期40-43,共4页
本文简介了光谱学领域的最新测试仪器光学多道分析器及其应用。
关键词 光学分析仪器 多道分析器 分析仪器
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用光学多道分析器测定R_H的不确定度评定
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作者 顾焕国 刘尉 +1 位作者 陈招善 欧汉彬 《大学物理实验》 2008年第1期79-81,共3页
本文使用光学多道分析器测定了氢原子光谱的计H_α、H_β、H_γ、H_(?).谱线波长,利用最小二乘法处理测量数据,建立了测量数学模型,得到氢原子光谱里德伯常量R_H,按国家计量技术规范JIF1059-1999标准对测量的不确定度进行了分析与评定。
关键词 里德伯常数 光学多道分析器 最小二乘法 不确定度
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用于受激光散射实验的光学多道分析器
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作者 杨经国 施昆 哈元青 《光散射学报》 1994年第1期20-24,共5页
使用自制的以CCD成像器件为探测器的简易光学多道分析器完成了受激光散射谱的系集与处理。该多过分析器空间分辨率14μm,灵敏度0.1LX。
关键词 受激光散射 光学多道分析器 CCD校测器 空间分辨率
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多道分析器死时间的精确数字测量(英文)
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作者 罗小兵 曹养书 +1 位作者 何福庆 彭秀峰 《成都大学学报(自然科学版)》 2002年第4期19-22,共4页
描述了两种简单而精确的多道分析器死时间测量方法 ,实际测量结果与 80 0型ADC操作手册给出的公式计算结果进行了比较 ,死时间的测量精度可达到 10 -6秒 .
关键词 精确数字测量 多道分析器 死时间 活时间 测量方法 测量精度
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一种基于高速微控制器的新型便携式多道分析器 被引量:2
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作者 楼兴华 衣宏昌 王悦敏 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期532-535,共4页
介绍了一种基于高速微控制器的新型便携式多道分析器,分析了其硬件电路的实现方法和主机软件的设计思路,此多道具有速度快、体积小、性能较好等特点。
关键词 高速微控制器 多道分析器 采样保持 峰判起
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基于CPLD的多道分析器的设计与实现 被引量:1
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作者 文凤 尚凤军 +1 位作者 潘英俊 周蓉生 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2005年第6期1466-1468,共3页
电路分析软件OrCAD/Pspice9软件被用来进行多道分析器电路设计及仿真,外围控制电路采用CPLD芯片作为控制芯片,并最终制作成仪器,经过测试,完全符合实际要求,这为以后设计应用电路提供了极大的方便。对于驱动程序部分,采用虚拟设备驱动程... 电路分析软件OrCAD/Pspice9软件被用来进行多道分析器电路设计及仿真,外围控制电路采用CPLD芯片作为控制芯片,并最终制作成仪器,经过测试,完全符合实际要求,这为以后设计应用电路提供了极大的方便。对于驱动程序部分,采用虚拟设备驱动程序(VxD)和VtoolsD相结合的方法,编写了硬件中断驱动程序,分析说明了实时硬件中断VxD的实现过程。 展开更多
关键词 多道分析器 OrCAD/PSpice9软件 PC/104工控机 CPLD VTOOLSD
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改善光源光谱特性提高光学多道分析器用于吸收光谱测量的信噪比 被引量:2
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作者 陈鲤江 郭金生 杨经国 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期286-287,共2页
本文报道通过改善热辐射光源光谱特性,相对提高短波辐射光强,以提高CCD光学多道分析器在可见区特别是短波段吸收光谱的信噪比。改善后光源的短波辐射信噪比比一般热辐射光源提高约8倍。实验证实用此光源易在整个可见光区得到高信... 本文报道通过改善热辐射光源光谱特性,相对提高短波辐射光强,以提高CCD光学多道分析器在可见区特别是短波段吸收光谱的信噪比。改善后光源的短波辐射信噪比比一般热辐射光源提高约8倍。实验证实用此光源易在整个可见光区得到高信噪比的吸收光谱曲线。 展开更多
关键词 吸收光谱 CCD 光学多道分析器 热辐射光源
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基于USB传输的多道分析器系统程序设计 被引量:2
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作者 周彤 魏义祥 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期308-310,共3页
介绍一种新型多道分析器系统程序设计 ,其主要特点是采用通用串行总线 USB来实现多道采集接口与 PC机的数据传输 ,具有速度快、通用性好和即插即用的优势。讨论了程序的整体结构、主要功能、能谱显示以及通过 USB与硬件接口通讯的方法... 介绍一种新型多道分析器系统程序设计 ,其主要特点是采用通用串行总线 USB来实现多道采集接口与 PC机的数据传输 ,具有速度快、通用性好和即插即用的优势。讨论了程序的整体结构、主要功能、能谱显示以及通过 USB与硬件接口通讯的方法。程序在 Windows下用 Visual Basic6 .0编写。 展开更多
关键词 程序设计 多道分析器 USB 驱动程序 计算机接口
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一个计算机脉冲多道分析器
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作者 戴艳 何会林 何会海 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期62-66,共5页
概述了一个计算机脉冲多道分析器系统。较详细地介绍了以通用数据采集卡为硬件基础,以VisualC++6.0+Windows为软件开发平台的数据获取与处理系统的设计,着重讨论了提高该系统性能的措施。
关键词 计算机 多道分析器 软件开发平台 数据采集卡 C^++ 通用 系统性能 硬件基础 脉冲 数据获取
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