东华理工大学毕业设计（论文） 1.Ortec伽玛多道谱仪的硬件介绍及安装
1.1.3 数字化谱仪
图5 数字化谱仪后面板图
数字化谱仪是高纯锗谱仪采集、处理的重要部件。他完成的温度、高压状况的实时数据的采集、发出控制信号、报警，以实现高纯锗探测器正常工作；完成死时间的计算与传输；完成脉冲信号的放大、成形；完成脉冲信号的采集(采用DSP芯片对信号进行实时采集)；完成电源的交直流转换、升压、稳压成比较稳定的高压电源以便输出到炮筒中的高压滤波模块中供探头使用；完成高压直流源向低压电源的转换，以便供系统中其他芯片使用；完成与计算机之间的数据传输与交流；个性化设置、保存及出厂设置的恢复。
数字化谱仪后面板图如图5所示。其中红线所指的是主机风扇，应经常检查，5年左右应更换一次[6]；绿色线所指的是主机的电源接口；白线所指的是前置放大器的电源输入接口；鲜绿线所指的是负高压输出线；紫色线所指的是高压保护线；黄色线所指的是前置放大器输出数据输入线。 1.1.4 计算机
在高纯锗多道谱仪中，计算机的作用很大，它实现状态数据的接收及处理、控制信号的输出、核数据的采集与处理、实时间的计算等一系列操作。 1.1.5 铅室
为了实现低活度核素的测量，减少本低计数，以相对提高谱峰净计数的统计涨落，提高低活度核素分析的精度，必须使高纯锗多道谱仪在低本底环境下运行。铅室的作用就是为屏蔽外界射线的干扰、保持测量环境的稳定、减少样品或刻度放射源对测试人员的辐射，实现谱仪的低活度、高精度测量目的，减少测试人员所受剂量。
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1.1.6 液氮传输橡胶圈、杜瓦瓶
液氮在常温、常压下易挥发，随着温度的升高挥发速度激急上升，所以如果将液氮密闭在一个不能稳压的空间里，将可能导致爆炸，所以我们采用液氮传输橡胶圈，来防止液氮挥发、膨胀对人员、仪器造成的损害。杜瓦瓶用于盛装液氮，应具备一定的耐压性。 1.1.7 金属项圈、金属套圈
金属项圈穿过冷指，连同冷指探头一块穿过图6中的金属套圈和液氮传输橡胶圈，并在探头处于合适高度时，固定该项圈的螺丝，维持探头的高度。
金属套圈放置于橡胶液氮传输部分上，两部分一起放置于液氮杜瓦上，用途中的金属螺丝穿过金属套圈和橡胶圈至杜瓦的金属端口，上紧螺丝，固定此两部分。
图6 1：金属套圈、2：液氮传输橡胶圈、3：金属项圈
1.1.8 网卡、同轴电缆线
采用TP-LINK普瑞尔KE-2029 PCI网卡，进行电脑与数字化谱仪间的通信。同轴电缆线实现数据、电压传输。
1.2 谱仪硬件安装
为了实现计算机与数字化谱仪之间、数字化谱仪与高纯这探测器之间的数据传输，必须将这三者通过特定的连接方法连接起来，以实现谱仪硬件间数据、控制信号、电源的顺利传输，达到谱仪工作要求。
在上面的分析中，我们介绍了谱仪中各零部件间的连接过程，这里主要介绍上述两种连接。谱仪硬件连接图如图7所示。图中HPGe探测器与ORTEC数字化谱仪接口线有4根，分别为：
1、保护线：数字化谱仪接REMODE SHUTDOWN IN(电压保护线)端口，高纯锗探测器处接保护线；
2、高压线：数字化谱仪接NEGTIVE 0~5KeV OUTPUT(负高压输出)端口，高纯锗探测器处接高压电源线与炮筒中高压滤波模块相连；
3、信号线：数字化谱仪接INPUT(信号输入线)端口，高纯锗探测器处接
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东华理工大学毕业设计（论文） 1.Ortec伽玛多道谱仪的硬件介绍及安装
信号输出线；
4、前置放大器电源信号输入线：将其接入数字化谱仪PREAMP POWER OUTPUT(前置放大器电源输出线)端口。
而数字化谱仪与电源接口，只需将数字化谱仪中ETHERNET端口用同轴电缆线与电脑上TP-LINK普瑞尔KE-2029 PCI网卡相连即可。计算机之间也可以用T型头和同轴电缆线连接起来，构成一个采集网络，但必须注意这时每台计算机工作相互影响，并不是相互独立的采集系统。
图7 谱仪硬件连接图
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东华理工大学毕业设计（论文） 2.Ortec伽玛多道谱仪软件安装及参数设置
2. Ortec伽玛多道谱仪软件安装及参数设置
前面我们介绍了计算机与数字化谱仪之间进行数据及控制指令的传输是通过TP-LINK普瑞尔KE-2029 PCI网卡，所以在进行多道谱仪软件安装之前，必须先进行网络协议设置，达到计算机与网卡及数字化谱仪之间的协议匹配，从而使计算机与数字化谱仪之间能够畅通无阻的进行数据及控制指令的传输。
2.1 计算机网络协议设置
计算机网络协议设置的步骤如下： 1、打开“网络邻居”，点击“网络和拨号连接”，右键选择本地连接属性； 2、点击“配置”→“高级”，将Line Speed值设定为Bnc/10Base 2，点击“确定”；
3、点击“安装”→“协议”，添加NWLink Bios Ipx/spx??协议，将自动增加Net Bios协议；
4、在NWLink Bios Ipx/spx??协议的属性中，选中帧类型，选择Ethernet 802.3；
5、IP设为自动获取。
2.2 谱仪软件安装
Ortec伽玛多道谱仪软件分为两部分：基本设置软件及数据采集、处理软件。在软件安装之前，必须注意此：软件仅在安装了Microsoft Windows 98 SE, 2000, XP以及NT的计算机上才能正常运行；在安装软件之前，谱仪硬件必须连接完好；安装软件时，数字化谱仪应开启，以便软件检测探测器。
1、将基本设置软件光盘放入光驱中，打开根目录下的Disk1，运行里面的 Setup.exe文件；
2.选择合适的通讯端口和通讯协议； 3.重启电脑；
4．将alphavision 5.32光盘放入光驱中，运行根目录下的Setup.exe文件，安装过程中选择计算机与数字化谱仪的连接方式为Attach Daetectors to my PC interface card，其余保持默认即可；
5.重启电脑；
6.运行MCB configuration.exe，进行多道分析器的初始化；
2.3 谱仪软件参数设置
ORTEC数据采集、处理软件的参数设置，主要有高压及其保护模式、放大器、数模转换器4个方面：
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东华理工大学毕业设计（论文） 2.Ortec伽玛多道谱仪软件安装及参数设置
a．高压的具体数值依赖于探测器的出厂推荐值，本实验室采用的N型高纯锗探测器的高压值出厂推荐值为-3000V；
b．放大器的倍数依赖于用户所感兴趣的放射性核素及其能量分布； c．数模转换器的参数也依赖于用户所感兴趣的放射性核素及其能量分布；
d．测量活时间设置。 具体操作过程步骤如下：
1、运行GammaVision 获谱/解谱软件(采集、处理软件)，主界面如图8所示，各部分菜单的含义在图上也已经做出标识，包括：主菜单(九个菜单可供选择：File文件、 Acquire获取Calibrate刻度、Calculate计算、Analyze分析、Library核素库、Services服务、ROI感兴趣区、Display显示)、快捷键、测量主界面、选择主界面显示区、道数与能量显示区、MCB与Buffer选择、测量参数显示区、ROI(感性区)选择、自动寻峰；
图8 GammaVision 获谱/解谱软件运行界面
2、点击“Acquire”→“MCB Properties”出现如图9所示的MCB参数设置菜单。
3、先点击High Voltage菜单，进行探测器高压设置。菜单如下图9所示。对本实验室采用的N型高纯锗探测器，设置高压的目标值(target)为-3000；高压保护模式的选择依赖于高压模块的种类，若为SMART-1类型的高压模块，则选择SMART，若非SMART-1类型的ORTEC的NIM/DIM高压模块，选择ORTEC(实验室采用)；若非ORTEC的高压模块，选择TTL。注意：负载前应检查高压极性和数值避免误操。当输入正确的高压目标值和极性后，选择对应的高压保护模式，即可点击On按钮，对探头加载高压，如要卸载探测器上的高压，则点击控件Off即可。在此菜单中，如果我们没有高纯锗探测器，也可采用为NaI探测器，只要选择Sodium Iodide Detector即可；此处还有高压互缩显示区，若冷却不充分或高压滤波模块被损坏，该处显示为SHUTDOWN。
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