基于LaBr3(Ce)探测器的γ能谱采集系统及其信号处理算法研究

项目名称： 基于LaBr3(Ce)探测器的γ能谱采集系统及其信号处理算法研究

项目编号： No.11265001

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 魏雄

作者单位： 东华理工大学

项目金额： 48万元

中文摘要： 根据IAEA关于便携式谱仪的检测规范，本项目研究基于LaBr3(Ce)探测器的γ能谱采集系统的原理及其数据处理方法。开发基于高速ADC+FPGA+DSP+ARM的数字化γ能谱采集处理装置，在FPGA和DSP芯片中实现了多道脉冲幅度分析功能，包括数字脉冲成形、阈值去噪、堆积判弃、基线估计及幅度提取；采用和实验相结合的方法，利用蒙特卡罗程序模拟研究LaBr3(Ce)探测器的γ射线响应谱，为验证能谱处理及核素识别算法提供了很好的依据；研究一套适合于便携式γ谱仪系统的数字化核脉冲信号处理算法、γ能谱数据处理算法和核素识别算法，并验证各种算法的有效性，逐步完善装置性能，为今后国内研制高性能数字化多道谱仪系统做好基础研究工作。

中文关键词： FPGA；LaBr3(Ce)探测器；γ能谱分析；数字高斯成形；

英文摘要： According to the test requirement for portable RID drawn up by IAEA, we research the theories about LaBr3(Ce) γ spectra measurement and data analysis. The digital γ spectra acquisition system is designed, which is based on ADC, FPGA, DSP and ARM. All modules of multi-channel pulse height analysis, including digital pulse shaping, threshold denoising, pileup rejection, baseline estimation and height extraction are integrated in a FPGA chip and a DSP chip. The LaBr3(Ce) detectors is modeled using Geant4 Monte Carlo simulation program package, and its γ responses is calculated. A series of algorithms suitable for portable RID is studied and verified, such as digital nuclear signals processing, γ spectra data processing, nuclide identification. The research work of this project lays the foundation for the research and development of high performance digital spectroscopy.

英文关键词： FPGA；LaBr3(Ce) detector；γ spectrum analysis；Digital Gauss shaping；