6、小阵列核脉冲能量与时间谱分析系统
成果简介
小阵列核脉冲能量与时间谱分析系统是国家自然科学基金和NSAF联合基金项目的创新成果，采用先进的低噪声阵列读出电路和基于FPGA的多通道能量与时间谱分析系统，能够同时测量小阵列像素探测器的能谱和时间谱，并绘制出一维能量谱、一维时间谱、能量与时间的二维谱以及光子作用位置分布图。
该系统相对于国内外现有产品的主要优点是：（1）能够同时测量核脉冲的能量和时间谱，并给出二维谱分布；（2）能够对小阵列探测器进行高速并行读出，并具有较高的灵敏度；（3）可以实现初步的能谱成像，并具有亚像元空间分辨能力。
系统由探测器、模拟读出电路、FPGA谱分析系统以及电源四个模块组成，低压电源采用±3.7V可充电锂电池，高压电源采用1kV高压模块，探测器采用基于CZT晶体的像素阵列探测器，探测器与模拟读出电路体积为4.5cmx4.5cmx2.7cm，FPGA谱分析系统体积为6.5cmx8.1cmx2.5cm，基本系统的像素阵列为2x2，高分辨系统的阵列数可达8x8，系统的时间分辨可达5ns，能量测量下限可达5keV，对59.5keV伽马射线可以实现能量分辨率5.5%。
市场及经济效益分析
目前，核脉冲谱分析系统通常为单一的能量谱或时间谱分析系统，而且市场现有产品大多为单元探测器，这些探测器不具有空间分辨，因而不能实现能谱成像。虽然国外已有基于ASIC读出电路的大阵列探测系统的报道，但由于技术封锁等原因，国内能够买到大型CT系统整机，但很难买到阵列能谱成像系统产品。由于技术原因，能量与时间双谱分析系统的读出电路通常比较复杂， 这使得这类产品要么难以实现，要么价格高企。
高性能的小阵列探测器系统产品具有良好的市场前景：首先，小阵列探测器系统可以代替单元探测器系统，并能够提供远高于单元探测器的信息量，如能谱成像能力；其次，小阵列探测器可以满足大多数高校或科研院所的实验室科研应用需求，并具有很高的性价比；第三，由于采用了先进的读出电路和谱分析技术，该系统能够同时测量能量谱和时间谱，并能实现初步的能谱成像，产品的创新性和技术含量很高。此外，该产品还具有集成度高、体积小和可定制等优点，便携性、灵活性和可扩展性很高。
