gtaf装置软件系统设计和测试论文.pdf

兰州大学研究生学位论文摘要为了精确测量keV能区的中子俘获截面,中国原子能科学研究院经过详细的讨论研究设计提出建造了一套4Ⅱ全吸收型BaF2 Y探测器GTAF(Gamma-ray TotalAbsorption Facility),该探测器对丫射线有很高的探测效率和很好的能量及时间分辨,并且由于其时间分辨在600ps左右,所以俘获中子的能量可以通过飞行时间来测定。这些特征组合起来使得该探测器可以较为精确地测定样品的俘获截面比。 GTAF装置以Acqiris公司生产的一种8位的Flash ADC(DC 271A)作为数字化获取数据的基础,通过后期的软件处理得到相应的物理信息。因此,与之配套的数据获取与处理软件是该装置能够正常运行的关键。在数据获取方面,我们首先在windows XP下熟悉了DC 271A的demo的使用,并且确定了实验中的参数大小。然后根据实际需要估算了在数据获取,数据压缩,物理事件重组和数据存储方面软件系统需要达到的性能,并确定了相应的物理设计,为程序的算法设计提供了指导。最后在模拟的实验环境中对根据上述设计编写的软件进行了性能测试。在数据分析方面,我们对数字化脉冲的能谱计算的算法,数字化脉冲的中子飞行时间谱的算法,事件多重性的算法,高压自动控制程序等算法提出了物理思想上的解决方案,并对相应的程序进行了功能测试。测试结果表明本套软件系统对数据的压缩没有失真,对Q,Y粒子的甄别算法基本有效,数据获取系统的效率达到了设计要求,对数字化脉冲的各种物理信息的拾取也基本正确。本论文所做工作为GTAF装置在今后实际工作中的正常运行奠定了基础。关键词:中子俘获截面,BaF2晶体,Flash ADC,数字化数据获取,粒子甄别, 兰州大学研究生学位论文 Abstract A 4冗totalabsorption barium fluoridedetector GTAF(Gamma-ray TotalAbsorption Facility)has been designed and builtamply by theC眦(the Chinese Instituteof Atomic Energy)for accurate measurements of neutron capture cross sections inthe keV energy detectorhashighefficiency forgamma energy and energies of豳e captured neutrons are tobemeasured by theTOF (time-of-flight),for thedetector has atime resolution ofabout Capture cross sectionratiooftwo isotopes callbedetermined accurately withalIthefeatures. The data acquisition ofG忑皤bases on a8bitFlash KbC(DC 271A、made by Acqiris Co.),and theusefulphysicalinformation iSobtained by也e ottlinesoftware. Thereby,me key of也isdataacquisition system is asuitofsuitablesol,rare. Before thedesign ofthedataacquisition software,DC 271A'sdemo sottware was made use of inWindows XP tofix onthesuitableparameters for thefurther physicsthought wasdesigned indatagettingsoftware,pressing softwareand datastoringsothvare,which considered the actual softwareWas testedwellby some experiments which wedesigned. Then thedataanalysissof栅are Was physics thought was also designed inthe count ofenergy spectrum,the count of neutron time o