高通过率高分辨率特征X荧光峰现场检测仪的研制.pdfVIP

第10届全国棱电子学与棱操测技术学术年会论文集 on Nudw 1D啪I电tion$ConfwwceElsctronics酬ear Proceedl帕s啊th Detectionrechn妇 高通过率高分辨率特征x荧光峰现场 。 检测仪的研制 万可友，张子斌，翟利华，李梅 (西北校技术研究所，西安_j10024) ■翼一秉羹要求宴班鼻鼍过率、膏糟庄x荧光蕾的寰t、在技青蛙舟折的电子学慢鼍．并辅以相关的奠控 功蕾．本文介掘了蕾号翻曩央，具有膏式遗捧与●I取爿t功■的ADC簟块，膏建存tlM可tll曩誊传进构It 据接口，以置在墁译断鞋件的研制I采用台挎研华All-In-One曩工生鬟圭扳t宪戚了植曩但的歼村工作． 关■■tx黄光分精·分并事I置过事 O引言 X射线荧光分析(XRFA)方法具有探潮夏t直膏、分析速度抉和可现麓应用等特点，广瑟 用于工业过程控制、安全检查、棱环境、棱保摩中徽量元素的分析．目前我国在新童棱保障分析 技术、工业配辩爰过程监控研究中毒■采用传统NIM式棱谱仪组成系统。进行实验窒研究．亟 待解决现场应用伺曩．本研究工作的目的是为现场环境下橱理检测方法韵实现提供专用的测 试设备． 1原理简述 系统组废见瞳1．原理简述如下t由辅 机供给热电制冷的探测器所需的各种电源 和糖坪冷却承．当X射线和所激发的各种 物质的荧光(包括蒜加橱特征荧光)打在探 涓器上以后．基瑶成了与毙量成正比的空 穴与电子对．阻容反馈塑电荷灵敏前量放 大嚣把收集到的电子蠢脉冲变换成几～几 十mV的阶梯电压脉冲信号．伴随着平均 直藏、曩声、干扰一起进入主放大器。进行 放大．ADC逻髯把郅望非堆积、幅度合适的 信号撬选出来，选入ADC．ADc转换结果 田1纛坑厦疆田 为输入l葺度对应的数字值．这些效字作为 存谱嚣的地址t转换戚强度谱．存谱器有两片PICl6单片机．按照主CPU的龠令进行存谱、 传谱、蒋瞢等工作．主CPU的主要任务是实时、快速期●潸中的特征峰．决定是否报警．判断 的模丑及方法必须依照探测的实际情况来制定．为孵化操作人员的操作步鼻和及时了解设备 蠢未{；簸§ 工作状况．主CPU通过测控单元自动启停吾执行、待服单元，测试其状态．定时启动有关单元 进行系统捌度、标定、巡检．主CPU通过显示器及对显示被监甜对象特征谐和囊托状蠢信息t 据基操作人员． 2系统总体设计与分析 二l总体要求 -)要求对x荧光谱(35keV左右)的分辨率好于?00eV． b)要求致据采集系统在35keV附近的通过率达到50×10=／s． c)要求系统实时判别信号中有无特征峰，实时报警． d)要求系境实时检测仪器状态、控制伺服机构的工怍。 e)要求系统必须是仪器的形式．同时设计在保证实现这一专用设备的功船外。要兼顾蓟； 向便携式检穗仪、向现场应用核仪器的发展． 2-2总体设计 ·)研制低电源供电的的模拟电子部件．本系统采用+5V电源，o～3．3V模拟信号幅度体 制．好处是可以把功耗大幅度降低。实现小型化． b)在设备结构与系统设计上采用Pc／104新一代嵌入式模块结构．Pc／l“在接口妻毒构、 硬件、软件上与橱潍PC总线完全兼容．其层插式的连接方式，大大提高了系统的可靠性，为系 统向艇携式过渡挺供了可能． 扩晨口．同时带有SVGA接口、键盘、■标、硬盘、软盘等接口．系统研髓的主要精力将是信号 谓理、数据采集、设鲁控制、软件等环节上． d)研制带有专用功能电路的电路扳．增强专项指标．放大嚣的研翻主要集中在提高镌谱 精度和提高计数率两个方面。设计了基鼓恢复嚣。设计了可冀程堆积判除电路．尉除堆积信号． 本系统针对撵奠关健指标，在于提高35keV峰的撵潮效率．如果只在有用信息峰附近进行。窗 式ADP。则可能成数量级的提高有用信惠获取