隨著科技技術(shù)發(fā)展,，對(duì)于核輻射探測(cè)與原子核等構(gòu)成的核信息系統(tǒng)所攜帶的信息民進(jìn)行測(cè)量與分析,，是進(jìn)行核信息系統(tǒng)內(nèi)部特征和規(guī)律研究的重要保證。

通常,，人們主要采用各種"光電類"探測(cè)器件,，如光電倍增管（PMT)、光電二極管（PD)等所構(gòu)成的核輻射探測(cè)器來感受和傳遞核信息,，并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào),，再通過數(shù)字化設(shè)備（常規(guī)電子學(xué)設(shè)備，或高速數(shù)據(jù)采集卡和數(shù)字化儀）進(jìn)行處理和研究這些信號(hào)及其特征,。由于核信號(hào)產(chǎn)生的特殊性,，獲取一次核信號(hào)代價(jià)往往極其昂貴，而且實(shí)驗(yàn)無法重復(fù)進(jìn)行,，因而現(xiàn)代核信號(hào)處理必需要求高速,、實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確,，還要考慮構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)的低成本,、可重用、多適用性等問題,。

光電倍增管

光電倍增管示意圖

核信息系統(tǒng)中的核信號(hào)通常是一種多通道裂變信號(hào),，它具有形式多樣性、表現(xiàn)復(fù)雜性,、裂變隨機(jī)性以及快速反應(yīng)性,，核信號(hào)的電子學(xué)表達(dá)形式統(tǒng)分為兩大類：

1）脈沖信號(hào)，其脈沖發(fā)生時(shí)刻蘊(yùn)含著核材料或核事件的信息,。按脈沖信號(hào)所表征的特征頻率范圍再分的話,，又可以分為高頻脈沖和低頻脈沖信號(hào)；

2）連續(xù)信號(hào),，其信號(hào)的積分效應(yīng)及電壓幅度蘊(yùn)含著核材料或核事件的信息,。按連續(xù)信號(hào)所表征的特征頻率范圍再分的話，又可分為高頻連續(xù)和低頻連續(xù)信號(hào),。

構(gòu)建一種能同時(shí)滿足高頻脈沖,、低頻脈沖和高頻連續(xù)、低頻連續(xù)信號(hào)形式的核信號(hào)高速采集,、高速存儲(chǔ),、高速處理分析要求，同時(shí)是一套具備后處理,、再分析,、多存儲(chǔ)能力的離線核信號(hào)處理與分析系統(tǒng),。

隨著虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展，采用硬件,、軟件相結(jié)合的方式 構(gòu)造出一種基于計(jì)算機(jī)平臺(tái),、采用高速數(shù)據(jù)采集卡的核信號(hào)處理與分析系統(tǒng)已成為主流研究工具。

光電倍增管放大器

該系統(tǒng)包括：中子探測(cè)器及其電子學(xué)電路,、高速數(shù)據(jù)采集卡,、計(jì)算機(jī)制處理器、高速存儲(chǔ)磁盤陣列,。中子探測(cè)器及其電子學(xué)電路沿用傳統(tǒng)方式,，提供核信號(hào)源，其電子學(xué)電路接收中子探測(cè)器輸出的中子源裂變釋放的中子信號(hào),，將其轉(zhuǎn)變成以時(shí)間信息為標(biāo)度的快邏輯負(fù)脈沖信號(hào)（包括高頻脈沖低頻脈沖信號(hào)）,，或者是以積分電壓幅度為標(biāo)度的連續(xù)信號(hào)（包括高頻連續(xù)和低頻連續(xù)信號(hào)）；高速數(shù)據(jù)采集卡可采用3通道,、1GS/S同步的采集系統(tǒng),，它對(duì)輸入信號(hào)經(jīng)過必要的調(diào)理、濾波后進(jìn)入高速同步A/D轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié),。當(dāng)來源信號(hào)為快邏輯負(fù)脈沖信號(hào)時(shí),，采集卡按時(shí)間-數(shù)字轉(zhuǎn)換TDC(Time-Digital-Convert)方式采集記錄信號(hào)，直接由卡載FPGA單元在線完成采集及TDC轉(zhuǎn)換,，即僅對(duì)脈沖信號(hào)執(zhí)行邊沿檢測(cè)以記錄脈沖發(fā)生時(shí)間,，形 成的緩存結(jié)果為脈沖信號(hào)數(shù)據(jù)流；當(dāng)來源信號(hào)為連續(xù)信號(hào)時(shí),，采集卡按模擬 數(shù)字轉(zhuǎn)換ADC (Analog-Digital-Convert)方式采集記錄信號(hào),，即直接對(duì)連續(xù) 信號(hào)執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，記錄信號(hào)的電壓幅度,，形成的緩存結(jié)果為連續(xù)信號(hào)數(shù)據(jù)流,。上述高速數(shù)據(jù)采集卡得到的各種形式的數(shù)據(jù)流再通過PC總線傳輸提供給 PC機(jī)控制處理器進(jìn)行分析處理，同時(shí)轉(zhuǎn)存到高速存儲(chǔ)磁盤陣列,。信號(hào)的采集,、傳輸、存儲(chǔ),、處理采用流水線形式的并行方式,，通過PC機(jī)的多核CPU、多線程方法予以實(shí)現(xiàn)并行工作機(jī)制,。

超高速數(shù)據(jù)采集卡

高速數(shù)據(jù)采集卡在高能物理中的應(yīng)用案例請(qǐng)參考：

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高速數(shù)據(jù)采集卡資料請(qǐng)參考：

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  坤馳科技是專注于高速數(shù)據(jù)采集與信號(hào)處理,、高速數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的高科技公司。坤馳科技為用戶提供成熟的標(biāo)準(zhǔn)高速數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品與技術(shù),，也可為用戶提供定制化的高速信號(hào)采集解決方案,。目前坤馳科技服務(wù)過的研究所,、科研單位已達(dá)近百家。高速數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品線涵蓋PCIExpress,、cPCI,、PXIe、VPX,、USB等總線,，包含高速AD、DA平臺(tái),、FPGA,、DSP處理平臺(tái)，SATA/SSD,、Flash存儲(chǔ)平臺(tái)等,。

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