伽馬能譜研究報告

耐溫：125℃，2小時耐壓：70MPa測量范圍：0.04-3.5Mev256道脈沖幅度分析：±1道測量精度GR：±3%K，U，Th：±4%輔助參數(shù)測量：纜端電壓，溫度研究目標(biāo)技術(shù)方案探頭選擇根據(jù)專家建議或通過對比，探測晶體選擇NaI(Tl)或CsI(Tl)晶體；選用高溫的光電倍增管選用高溫高壓模塊，保證高壓穩(wěn)定穩(wěn)譜方法采用鉀能譜峰穩(wěn)譜的方法，通過調(diào)整高壓使得鉀40的能譜峰穩(wěn)定在105±1道，實現(xiàn)全譜的穩(wěn)定特點：無需附加額外的能量刻度源，安全環(huán)保。脈沖幅度分析（PHA)電路結(jié)構(gòu)脈沖整形極性轉(zhuǎn)換前置放大峰值檢測峰值保持低門坎檢測控制邏輯高速ADCFIFO脈沖輸入系統(tǒng)總線低門坎電平伽馬脈沖預(yù)處理前置放大：將微弱的伽馬脈沖信號放大，適應(yīng)后續(xù)A/D轉(zhuǎn)換器的量程，提高測量精度；防堆疊處理：減小脈沖拖尾時間，防止脈沖拖尾對后續(xù)脈沖測量的影響；基線恢復(fù)：消除伽馬脈沖信號造成的基線偏移，防止基線漂移對后續(xù)脈沖測量的影響；脈沖處理系列模擬電路均采用Candence公司大型EDA平臺PSD（V14.0）的PSpiceA/D[4]（V9.21）混合仿真工具進(jìn)行設(shè)計和驗證。峰值保持采用高速采樣保持電路，保證脈沖幅度測量的準(zhǔn)確性根據(jù)自然伽馬脈沖的特點，優(yōu)化設(shè)計峰位檢測電路，保證采集定時精度高速A/D轉(zhuǎn)換器在峰值保持電路采集脈沖幅度完成后，在峰位監(jiān)測電路控制下，實現(xiàn)脈沖幅度的模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D轉(zhuǎn)換器采用AD7896SR，該轉(zhuǎn)換器的分辨率為12位，即使考慮了電路噪聲的影響，仍可達(dá)到256道幅度分析的要求A/D轉(zhuǎn)換速率<3微秒，滿足自然伽馬脈沖測量要求基于CPLD的PHA控制器CPLD功能與開發(fā)跟蹤保持電路的控制、ADC啟動及數(shù)據(jù)讀出、串并轉(zhuǎn)換、FIFO的寫入操作等所有邏輯功能集成在一片2000門CPLD中。開發(fā)工具采用Lattice公司的ispEXPERT[5]軟件包，該EDA平臺集成了電路圖、xHDL（AHDL、VHDL和Verilog）輸入和邏輯綜合、優(yōu)化布線、功能及定時仿真、在線編程等全部功能，可以高效率的完成CPLD邏輯設(shè)計和仿真。

PHA控制器

工作流程PHA控制器仿真結(jié)果成譜處理成譜處理采用復(fù)雜可編程邏輯器件完成，有效減小電路體積，提高可靠性通訊接口通訊接口由數(shù)字部分和模擬部分組成數(shù)字部分實現(xiàn)接收命令的解碼和發(fā)送數(shù)據(jù)的編碼，可以采用目前石油測井中使用較多的曼徹斯特編碼，也可以根據(jù)系統(tǒng)需要采用其他編碼方式，采用CPLD實現(xiàn)，適應(yīng)能力更強(qiáng)模擬部分由接收信號恢復(fù)電路和發(fā)送信號驅(qū)動電路組成，分別實現(xiàn)接收信號的濾波、放大、整形，發(fā)送信號的功率放大。編碼器功能設(shè)計解碼器功能設(shè)計

曼徹斯特編碼時序仿真

單片機(jī)單片機(jī)是儀器的控制核心，管理系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸，采用目前流行的C8051F單片機(jī)可以滿足系統(tǒng)測量要求。C8051F單片機(jī)具有多種復(fù)位方式，可以保證系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能