一种x射线能谱数据采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于采集装置领域，尤其涉及一种X射线能谱数据采集系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的快速发展，对于实验用一起的精度要求是越来越高，X射线是由高能电子在物质中作减速运动或由原子内层轨道电子的跃迁产生的，所以穿透性很强，广泛应用于射线检测、介质识别等多个方面。在射线能量一定时，X射线辐射强度的衰减程度只与所穿过的介质有关，即X射线穿透不同介质时，透射的强度不同，通常闪烁探测器探测到的X射线强度一般比较微弱，严重影响测量的精度。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种X射线能谱数据采集系统。
[0004]一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于包括探测器、前置放大电路、滤波电路、主放大电路、保持电路、主控电路和上位机；其中前置放大电路与滤波电路相连接；滤波电路与主放大电路相连接；主放大电路与保持电路相连接；保持电路与主控电路相连接；主控电路与上位机相连接；探测器与前置放大电路相连接。
[0005]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述前置放大电路由3个运算放大器组成。
[0006]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述滤波电路由有源高通和有源低通滤波串联组成。
[0007]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述滤波电路的带宽范围为 10kHz-1MHz。
[0008]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述高通和低通滤波的运算放大器选用双运放芯片LM358。
[0009]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述主放大电路采用单运放芯片0P37组成电压并联反馈电路。
[0010]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，通过几组集成电路的结合使用使得测量的数据精度得到提高，电路简单、性能良好并且采集处理数据能力强，具有体积小、功耗低、输出稳定等特点，具有较广大的推广应用价值。
【具体实施方式】
[0011]一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于包括探测器、前置放大电路、滤波电路、主放大电路、保持电路、主控电路和上位机；其中前置放大电路与滤波电路相连接；滤波电路与主放大电路相连接；主放大电路与保持电路相连接；保持电路与主控电路相连接；主控电路与上位机相连接；探测器与前置放大电路相连接。
[0012]本发明所述的一种X射线能谱数据采集系统，所述前置放大电路由3个运算放大器组成。由于噪声与信号同时放大，不利于后续放大电路的工作，所以信号在经过前置放大电路放大后需要进行滤波。为了保证X射线探测的精确性，可在前置放大电路之后设计由压控电压源二阶高通滤波和二阶低通滤波电路串联组成的带通滤波电路所述滤波电路由有源高通和有源低通滤波串联组成。所述滤波电路的带宽范围为lOOkHz-lMHz。所述高通和低通滤波的运算放大器选用双运放芯片LM358，根据有源滤波电路的快速设计理论，可得到高低通滤波器的各个参数。经过前置放大和带通滤波处理后的信号仍然比较微弱，其中最大的脉冲幅度约为400 mV且为负脉冲，由于后续ADC电路的输入范围为O?3.3 V，因此脉冲信号在送入ADC电路之前还需进一步放大所述主放大电路采用单运放芯片0P37组成电压并联反馈电路。经过主放大电路处理后的脉冲信号虽然幅度较为理想，但脉冲宽度仍然较小，最小脉宽只有I ms。而A/D转换需要一定的时间，要采到脉冲的尖峰需要对峰值电压进行保持，同时向DSP提出中断请求信号，使DSP响应中断并启动A/D转换，转换结束后DSP使采样保持器复原为采样状态，实现系统的逻辑控制。探测器探测到的X射线强度一般比较微弱，需要经过放大、滤波、峰值保持等预处理后，再使用DSP对处理后的信号进行A/D转换、脉冲幅度分析、数据的存储以及与上位机之间的通信，最终绘制出一条有关X射线强度的谱线图。
【主权项】
1.一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于包括探测器、前置放大电路、滤波电路、主放大电路、保持电路、主控电路和上位机；其中前置放大电路与滤波电路相连接；滤波电路与王放大电路相连接；王放大电路与保持电路相连接；保持电路与王控电路相连接；王控电路与上位机相连接；探测器与前置放大电路相连接。
2.如权利要求1所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述前置放大电路由3个运算放大器组成。
3.如权利要求1所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述滤波电路由有源高通和有源低通滤波串联组成。
4.如权利要求3所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述滤波电路的带宽范围为100kHz-lMHz。
5.如权利要求3所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述高通和低通滤波的运算放大器选用双运放芯片LM358。
6.如权利要求1所述的一种X射线能谱数据采集系统，其特征在于所述主放大电路采用单运放芯片0P37组成电压并联反馈电路。
【专利摘要】一种X射线能谱数据采集系统，属于采集装置领域。其特征在于包括探测器、前置放大电路、滤波电路、主放大电路、保持电路、主控电路和上位机；其中前置放大电路与滤波电路相连接；滤波电路与主放大电路相连接；主放大电路与保持电路相连接；保持电路与主控电路相连接；主控电路与上位机相连接；探测器与前置放大电路相连接。通过几组集成电路的结合使用使得测量的数据精度得到提高，电路简单、性能良好并且采集处理数据能力强，具有体积小、功耗低、输出稳定等特点，具有较广大的推广应用价值。
【IPC分类】G01T1-36
【公开号】CN104635253
【申请号】CN201410688329
【发明人】宋永东
【申请人】宋永东
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年11月26日