[发明专利]一种多模式快速核素检测系统

权利要求书

1.一种多模式快速核素检测系统，其特征在于，所述系统包括：

探测器模块：用于采集在放射性核素的激励下输出的核脉冲信号；

信号采集模块：用于对探测器模块采集到的连续模拟信号进行模数转换，转换成离散的数字信号；并且用于消除由于物理器件造成的基线偏移；

数字处理模块：用于对信号采集模块采集到的信号进行滤波处理，并且对由于数字处理模块中的算法带来的基线偏移数据进行消除处理；

幅值提取模块：用于对数字处理模块滤波处理后的梯形脉冲的幅值进行提取，并对幅值进行修正；

数据存储模块：用于存储数据；

数据传输模块：用于通过网口将数据存储模块中的数据传送到上位机，或将上位机的命令传输到中央控制模块中；

中央控制模块中存储着四种不同的命令，分别对应着不同模式下的数据处理；

数字处理模块还用于对核信号进行第一级堆积判别操作，判别方法是根据核信号的存在时间进行判别，当检测到核信号存在的时间超过预设时间阈值之后，数字处理模块自动识别为堆积信号，将识别出的堆积信号丢弃；

数字处理模块采用第二种方式来对由于数字处理模块中算法带来的基线偏移数据进行消除处理：

对采样点进行平和化处理，处理方式为：

其中，X(n)是在ADC采集到的离线核信号点，N为核信号的个数，Δa为当前核信号采集点与前面N个点的差值，取绝对值；X′(n)为修正后的当前采样点的核信号采样点。

2.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，信号采集模块采用在信号采集模块中的模拟滤波器的两端加载一个外部电压方式消除基线偏移。

3.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，数字处理模块：用于对信号采集模块采集到的信号进行滤波处理具体包括：

当数字处理模块中的核信号判别器判断有核信号出现之后，将核信号存储到核脉冲采集信号存储单元中，当单个信号全部采集点输入到核脉冲采集信号存储单元之后，滤波器开始工作，对核信号进行梯形滤波，将滤波后的数据连续输出到峰值提取模块中。

4.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，数字处理模块采用第一种方式来对由于数字处理模块中算法带来的基线偏移数据进行消除处理：

首先在数字处理模块中的算法处理前，设置两个核脉冲采集信号存储单元分别用于存储单个脉冲信号，数字处理模块中的滤波模块的总共处理时间小于单个脉冲的成形时间；当一个核脉冲采集信号存储单元中的处理完成之时，数字处理模块中的算法已经处于复位状态。

5.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，幅值提取模块在峰值的提取时有两种提取方式：第一种为采用零面积法提取峰值，通过对前后两个面积的差值，进行峰值的提取；第二种为采样时间延迟，再提取峰值信号；将两种方式提取到的峰值进行求平均值，将平均值作为最终的峰值数据。

6.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，数据存储模块是将芯片内部4K的存储模块分为两个2K的存储单元，在这两块存储单元中分别存放不同的数据；在初始状态时存储的数据分别是峰值数据的个数以及滤波后的脉冲信号；这两种数据通过以太网实时传输到上位机；在后续的测试过程中，可根据需要通过中央控制模块输出需要的数据。

7.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，经离散后的信号在中央控制模块的控制下有多种模式输出：第一种是将信号采集模块采集到的离散信号送入到数据存储模块中，第二种是将滤波后的信号送入到数据存储模块中，第三种是将采集到的道值个数存入到数据存储模块中，第四种是将整个系统的工作参数存储到数据存储模块中。

8.根据权利要求1所述的多模式快速核素检测系统，其特征在于，数据处理模块、中央控制模块、数据存储模块均集成在同一块SoPC芯片。