PX5 脉冲分析仪模块

PX5 脉冲分析仪单元是一种先进的实验室数字脉冲处理器、多通道分析仪和电源。

特殊之处

与所有 Amptek 探测器 (SDD、Si-PIN、CdTe) 兼容；
包括：
- 数字脉冲放大器；
- 内置多通道分析仪；
- 动力装置。
与其他制造商的探测器和任何极性的前置放大器兼容；
计数速度快，稳定性和吞吐量优良；
超过8000个分析仪输出通道；
示波器模式——用于脉冲监测的数模转换器。

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软件

负责收集数据并显示的免费软件；
为开发人员提供免费的软件包。

营养

可调高压从±100V至±1.5kV；
可调高压偏置（±100V至±1.5kV）；
带反馈系统的热电制冷电源；
由 +5VDC 控制（包括 AC 适配器）。

技术参数

低功率：3W；
小尺寸：165 x 135 x 40毫米；
重量轻：750克。

应用

X射线和伽马射线探测器；
核设备；
便携式系统；
OEM和专用设备；
技术控制。

描述

PX5 可连接 (1) X 射线和伽马射线探测器和前置放大器以及 (2) 数据采集计算机和控制软件。PX5 专为 Amptek 的 XR100 系列探测器 (SDD、Si-PIN、CdTe) 设计，可与多种其他探测器和前置放大器一起使用，包括 HPGe 探测器和闪烁体。它与两种极性的前置放大器兼容。PX5 包括高质量脉冲分析仪、多通道分析仪以及高低压源。

PX5 比传统系统具有许多优势，例如性能提升（分辨率极高、吞吐量高、稳定性增强）、广泛的定制选项（用于全面优化系统）以及大量即插即用选项。PX5 基于最新一代 Amptek 数字脉冲处理技术，该技术也用于 DP5 系列。

PX5 的输入信号是前置放大器的输出信号。PX5 使用实时数字信号处理将前置放大器输出信号数字化，确定峰值的幅度，并将该值记录在其直方图内存中，从而生成能量谱。然后通过 PX5 端口之一（USB、以太网或 RS232）将光谱传输到计算机

PX5 兼容 32 位和 64 位操作系统，包括 Windows 7。

PX5 是一个带电源的完整数字脉冲处理系统。

将前置放大器的信号数字化
生成多通道分析仪的输出频谱
生成多通道分析仪 (MCA) 的输出频谱
为 Amptek XR100 系列探测器提供所有必要的电源。

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图 1

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图 2 使用 PX5 和 Amptek XR100SDD 探测器的典型系统框图。

特征

数字脉冲处理器参数

增益设置	粗链和细链调节组合，可在 x0.75 至 x516 之间平稳调节。
粗略放大	16 个逻辑排列的粗调步骤，从 x0.75 到 X413。
平滑增益	平滑增益可调范围为 0.75 至 1.25，13 位分辨率
全尺寸	X1 增益下 1000 mV 输入脉冲
获得稳定性	<30 ppm/°C（典型值）
ADC 时钟频率	20 或 80 MHz，12 位 ADC。
脉冲形状	梯形或峰值（整形时间为 t 的半高斯放大器的峰值时间为 2.4t，与相同峰值时间的梯形相当）
高峰时间	软件可选择 0.05 至 102 µs，对应半高斯整形时间 0.04 至 42.5 µs。
平台期	软件可选择每个峰值时间（取决于峰值时间），>0.05 µs。
最大计数速度	峰值时间为 0.2 µs，每秒计数 4x106 次
死区时间	1.05 峰值时间。无转换时间。
快速通道计数速度	20 MHz：200、400、1600 纳秒 80 MHz：50、100、400 纳秒
快速通道上的脉冲分辨率时间	快速通道上 1.2 x 峰值时间（最小 60 纳秒）
脉冲选择	选择时间大于快速通道上分辨率时间的脉冲，并拒绝时间小于死时间（1.05 峰值时间）的脉冲。
恢复扫描线	非对称，16 种软件可选斜率设置。
上升时间依赖性 (RTD)	数字处理器可以根据脉冲的上升时间以编程方式选择脉冲。
网关	输入网关用于确定信号是否应包含在频谱中。有两种可能的网关模式 - 主动或被动（停用）

多通道分析仪 (MCA) 参数

通道数	软件可选择：256；512；1,000；2,000；4,000；或 8,000 个通道。
每通道字节数	3 个字节（24 位），16.7x106 个事件。
信号采集时间	从 10 毫秒到 466 天。
信息传递时间	USB：4.8 毫秒内 1,000 个通道；以太网：35 毫秒内 1,000 个通道
转换时间	不适用
预设	时间、事件数、每个通道的事件数。
MCS 时间基准	从 10 毫秒/通道到 300 秒/通道
民政部对外管理	输入：脉冲仅被外部逻辑接受。

设备

微处理器	Silicon Labs 8051F340 8051
外部存储器	512kb，静态内存
嵌入式软件	信号处理由内置软件控制，可以升级以用于特定用途。

联系

RS-232	标准RS-232接口，速度高达115或56 kBytes。
USB	USB 2.0 全速（12 Mb/s）标准。
以太网	标准 10Base-T

联系

模拟输入（BNC）	模拟输入接受来自电荷敏感前置放大器的正脉冲或负脉冲。
营养	+5VDC。
USB	标准 USB 微型连接器。
以太网	标准以太网连接器。
辅助-1 (BNC)	可配置为：（1）模拟输出，用于监测放大脉冲或信号诊断；（2）数字输出，用于信号诊断；或（3）数字输入。
辅助-2 (BNC)	可配置为：（1）用于信号诊断的数字输出；或（2）用于数据采集同步的数字输入。
AUX-3（连接器 15 针 D“母”）	包括：(a) RS232 接口线路、(b) 两条可配置为数字输入或输出的线路、(c) 8 个单通道分析仪 (SCA) 输出、以及 (d) 一条远程电源控制线路。

XR100 电源：6 针 Lemo 连接器。

1	温度
2	偏移（高达 ±1500V）
3	-8.5 或 -5 VDC
4	+8.5 或 +5 VDC
5	- 冷却（接地）
6	+ 冷却
身体接地

营养

+5 伏	+5 VDC，500 mA（2.5 W）。电流直接取决于探测器温度，在 5 VDC 时从 300 到 800 mA 变化。
输入范围	+4 V 至 +5.5 V (0.4 至 0.7 A)。
过渡进程的开始	小于 100 纳秒时为 2 A

附加输入和输出

连接器负责输出与 PX5 的主要应用无关的逻辑信号：频谱采集及其在标准接口之外的传输。这些主要是与每个单独脉冲及其由 PX5 处理相关的低级逻辑信号；用于将 PX5 数据的采集和积累与外部设备同步，并直接输出计数/计时。这些信号如下所述。
单通道分析仪 (SCA)	8个单通道分析仪。
数字输出	2 个独立输出，8 个软件可选设置：INCOMING_COUNT、PILEUP、MCS_TIMEBASE 等。LVCMOS（3.3V）电平（兼容 TTL）。
数字输入	2 个独立输入，模式通过编程从以下项中选择：MCA_GATE、EXTERNAL_COUNTER。
DAC 输出	用于示波器模式，显示脉冲波形和其他信号诊断。电压范围：0 至 1 V。
数字示波器	在 PC 上显示波形图。输出信号形状、ADC 上的输入信号等的显示可通过编程选择。

总体特征及外部环境

工作温度	从-40°C至+85°C。
保修期	1 年
使用寿命	根据使用情况，5 至 10 年不等。
保质期	在干燥条件下可保存 10 年以上。
储存和运输	-40°C 至 +85°C，湿度 10 至 90%，无凝露
一致	符合 RoHS 规定
	TUV认证证书编号：CU 72112987 01 测试：UL 61010-1:2004 R10.08 CAN/CSA-C22.2 61010-1-04+GI1 (R2009)

方面

方面	165 x 135 x 40 毫米
重量	750 克

软件界面
磷酸二酯酶抑制剂	PX5 可使用 Amptek DPPMCA 显示器和专用软件进行控制。该程序完全控制和配置 PX5，获取并显示这些数据。它支持 ROI、校准、峰值搜索等。DPPMCA 软件包括用于 XRF 分析的接口和软件包。它在 Windows XP PRO SP3 或更高版本下运行。
软件开发工具包	PX5附带一个免费的软件开发工具包（SDK），用户可以使用该工具包编写自己的代码来控制PX5，解决自己的问题。
VB演示软件	VB 演示软件在个人电脑上运行，允许用户配置 PX5、启动和停止数据收集以及保存数据文件。它附带源代码，用户可以修改。该软件旨在演示如何使用基本命令（无需 SDK）手动或通过 USB 或 RS-232 接口控制 PX5。这主要是在为非 Windows 平台编写软件时需要的。

数字输入/输出（ I/O ）：15 针 D 型连接器（母头）

1	接地
2	RS232 接口
3	RS232-接收
4	SCA 6 出局
5	SCA 5 出局
6	接地
7	辅助 3
8	辅助 4
9	SCA 8 出局
10	外部电源开启
11	SCA 7 出局
12	SCA 1 出局
十三	SCA 2 出局
14	SCA 3 出局
15	SCA 4 出局