随着我国核能与核技术的大力发展,对中低放射性桶装固体核废物的检测需求逐渐增加。层析γ扫描(Tomographic Gamma Scanning,TGS)能够对非均匀分布的较高密度桶装核废物样品进行定性(核素种类)、定量(活度)和定位(活度分布)分析,较分层γ扫描(Segmented Gamma Scanning,SGS)更精确。然而,传统基于单探测器的TGS系统扫描检测效率低、耗时长,基于探测器阵列的扫描方式,可以显著提高检测效率。本文针对探测器阵列TGS检测的自动控制和数据分析方法开展研究,基于探测器阵列检测平台开发TGS自动检测软件系统,为整个系统的研发提供重要支撑。主要研究内容及成果如下:(1)根据TGS技术原理,基于NaI探测器阵列构建核废物桶TGS自动检测系统。以团队自主研发的机械装置和PLC构成系统的机械控制模块,将多通道采集卡和NaI探测器阵列结合一次性采集多个测量位置的核脉冲。(2)为提高核脉冲峰值检测速度、降低重叠脉冲带来的误差,分析系统采集到的核脉冲幅度与时间宽度特征,改进传统的单阈值峰值检测方法并验证其可行性与合理性。改进之后的单阈值法由于在一个周期中阈值随幅度上升,可以避免脉冲下降沿采样点波动的影响,比传统单阈值方法处理速度更快。统计输入范围内脉冲宽度分布,在峰值检测方法中加入脉冲宽度判别条件过滤重叠脉冲,降低峰值检测误差。(3)设计了检测控制流程,实现了对所构建的自动检测系统的机械控制和TGS自动探测。在采集卡提供的控制接口基础上扩展数据采集功能,灵活控制采集参数和流程,高效率采集探测器阵列输出的核脉冲信号。在脉冲成谱的基础上,实现了重心法平滑能谱、一阶导数法寻峰、科沃尔法计算峰面积,完成了系统能量刻度,实现了完整的谱数据处理流程。(4)对自动探测系统的采集参数、机械控制以及谱数据处理的准确性进行了测试,根据成谱效果和采集效率确定了最佳采集参数。测试结果表明,系统各个模块运行安全可靠,谱数据处理结果和GammaVision软件分析结果相比误差较小。综上所述,本文针对探测器阵列TGS检测的自动控制和数据分析方法开展了深入研究,设计了探测器阵列TGS检测自动控制流程和软件系统,并针对核脉冲峰值检测问题,改进了单阈值峰值实时提取方法,提高了峰值检测效率,实现了完整的γ能谱数据处理方法和流程,完成了探测器阵列TGS自动检测系统软件的测试。论文的研究实现了探测器阵列TGS检测的机械控制、多通道核脉冲信号采集与分析、能谱数据处理的协同作业,对提高TGS检测效率,推进TGS技术的应用,实现TGS装置的自主研发具有重要意义。