双通道多定标数据获取系统的研究

【摘要】： 放射性计数是核探测中的基本方法。多路定标器数据获取系统是记录计数随时间变化的一种特殊的计数装置。在核物理研究和核技术应用(如放射性衰变研究，低水平放射性的长期测量等)中有着重要的用途。近十年来，它在国外已得到相当大的发展。而我国还没有能与笔记本电脑配合的具有零道间死时间的高水平多定标数据获取系统。 本工作依据定标器的基本理论和多路定标器的要求，以单片机为核心，完成了双通道多定标数据获取系统的软、硬件设计，调试和性能测试。并已在中物院二所的堆物理实验中得到了应用；为了进一步提高质量，本工作还借鉴了国外的先进技术探索了用复杂可编程逻辑技术实现本系统的方法。 本工作取得的新成果主要有： 1．成功研制一套性能优良的双通道多定标数据采集系统。它具有以下特点：①道间死时间为零；②最高计数率可达10MHz；③可同时设置两种道宽，并可自动和手动切换；④双通道。两个通道可同步或异步测量；⑤可与各种计算机配用，特别是与笔记本电脑配用。 2．提出了一种硬件和软件相结合消除道间死时间的新方法，用简单的电路成功实现了道间死时间为零。 3．针对计算机打印并行口的特点和Windows应用程序的要求，开发出了打印并行口的虚拟驱动程序(VXD)，实现了主机和单片机之间数据和命令的传送。在开发虚拟驱动程序中，同时对两个硬件中断(实时时钟中断08和打印口中断07)开发了硬中断响应程序，08中断用于同步计算机和单片机通信，节省了很多用于同步的硬件资源。 4．探索了用现场可编程逻辑技术实现本系统的方法，完成了本系统设计、仿真和电路板的制作。仿真结果证明设计方案可行，最小道宽小至1us，最高计数率可达100MHz。