隨著科技技術(shù)發(fā)展,，對于核輻射探測與原子核等構(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)成的核輻射探測器來感受和傳遞核信息,，并把它轉(zhuǎn)換成電信號,，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及其特征,。由于核信號產(chǎn)生的特殊性,，獲取一次核信號代價(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)中的核信號通常是一種多通道裂變信號,，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,，核信號的電子學(xué)表達(dá)形式統(tǒng)分為兩大類：

1）脈沖信號,，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,；

2）連續(xù)信號，其信號的積分效應(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。

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)信號形式的核信號高速采集、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,、采用高速數(shù)據(jù)采集卡的核信號處理與分析系統(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。中子探測器及其電子學(xué)電路沿用傳統(tǒng)方式,，提供核信號源,，其電子學(xué)電路接收中子探測器輸出的中子源裂變釋放的中子信號，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（包括高頻脈沖低頻脈沖信號）,，或者是以積分電壓幅度為標(biāo)度的連續(xù)信號（包括高頻連續(xù)和低頻連續(xù)信號）,；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),，它對輸入信號經(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)來源信號為快邏輯負(fù)脈沖信號時(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,，直接由卡載FPGA單元在線完成采集及TDC轉(zhuǎn)換，即僅對脈沖信號執(zhí)行邊沿檢測以記錄脈沖發(fā)生時(shí)間,，形 成的緩存結(jié)果為脈沖信號數(shù)據(jù)流,；當(dāng)來源信號為連續(xù)信號時(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,，即直接對連續(xù) 信號執(zhí)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,，記錄信號的電壓幅度，形成的緩存結(jié)果為連續(xù)信號數(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)用案例請參考：

/gaonengwulileijiejue.shtml#cnr

高速數(shù)據(jù)采集卡資料請參考：

/gaosushujucaijikashu.shtml

  關(guān)于坤馳科技：

  坤馳科技是專注于高速數(shù)據(jù)采集與信號處理,、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、FPGA,、DSP處理平臺,，SATA/SSD、Flash存儲(chǔ)平臺等,。

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