[发明专利]多通道核电子学数据采集仪器、系统及方法

权利要求书

1.一种多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，包括：信号处理模块、计数采集模块和控制模块，所述信号处理模块、计数采集模块和控制模块依次相连；

所述信号处理模块与多路探测器分别相连，所述信号处理模块用于接收多路探测器输出的电荷信号，并将多路电荷信号分别转换为数字电平信号后发送至计数采集模块；

所述计数采集模块用于分别获取多路数字电平信号中在各自预设的上阈值和下阈值范围内的脉冲个数，并将多路脉冲个数发送给控制模块；

所述控制模块用于按序接收多路脉冲个数，并将排序后的多路脉冲个数通过网络通信模块发送给上位机；所述控制模块还用于通过网络通信模块接收并解析上位机发送的对各模块进行参数设置的指令，并执行相应指令以完成相应参数的设置。

2.根据权利要求1所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，所述信号处理模块包括多个信号处理电路，多个信号处理电路与多个探测器一一对应；

所述信号处理电路包括电荷放大器和甄别器；

所述电荷放大器的输入端与相应探测器相连，所述电荷放大器用于接收并放大相应探测器输出的电荷信号，再将放大后的电荷信号转换为电压信号输出；

所述甄别器包括上甄别器和下甄别器，所述上甄别器和下甄别器的输入端分别与电荷放大器的输出端相连，所述上甄别器用于将相应电压信号中各脉冲值与预设的上阈值进行比较，并在脉冲值高于上阈值时输出高电平信号，低于或等于上阈值时输出低电平信号；所述下甄别器用于将相应电压信号中各脉冲值与预设的下阈值进行比较，并在脉冲值高于或等于下阈值时输出高电平信号，低于下阈值时输出低电平信号。

3.根据权利要求2所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，所述信号处理模块还包括CR-RC成形电路，所述CR-RC成形电路的输入端与相应电荷放大器的输出端相连，所述CR-RC成形电路的输出端与相应上甄别器和下甄别器的输入端分别相连，所述CR-RC成形电路用于对相应放大后的电压信号进行滤波整形。

4.根据权利要求2所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，所述计数采集模块包括多个计数采集电路，多个计数采集电路与多个信号处理电路一一对应；

所述计数采集电路包括异或门电路和定时计数器；

所述异或门电路的输入端与相应上甄别器和下甄别器分别相连，所述异或门电路用于对相应上甄别器和下甄别器的输出进行异或处理，从而获得甄别后的数字电平信号；

所述定时计数器的输入端与异或门电路的输出端相连，所述定时计数器用于采集相应甄别后的数字电平信号中的脉冲个数，并将计数值发送给控制模块。

5.根据权利要求4所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，所述计数采集模块为现场可编程逻辑门阵列，所述现场可编程逻辑门阵列通过超高速集成电路硬件描述语言构建多个计数采集电路。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，所述控制模块为微处理器，所述网络通信模块包括以太网媒体接入控制器、物理接口收发器和网络接口，所述微处理器、以太网媒体接入控制器、物理接口收发器和网络接口依次相连。

7.根据权利要求6所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，所述微处理器和以太网媒体接入控制器集成于同一芯片中，所述芯片为STM32F407芯片。

8.根据权利要求1-5任一项所述的多通道核电子学数据采集仪器，其特征在于，还包括IO通信模块，

所述控制模块还用于将上位机通过网络通信模块传递的数字信息转换为TTL电平信号，并将所述TTL电平信号通过IO通信模块发送给数控系统；所述控制模块还用于将数控系统通过IO通信模块传递的TTL电平信号转换为数字信息，并将所述数字信息通过网络通信模块发送给上位机。