伽马能谱测量属于核地球物理探测的一种重要测量手段，除传统地质找矿领域之外，近年来，伽马能谱测量还发展成为环境放射性污染调查与评价、核设施检测、核事故应急事件检测的主要支撑技术。随着电子业的兴起与发展，将最新的软硬件技术与传统伽马能谱测量方法结合是势不可挡的潮流。本课题针对野外伽马能谱测量的特殊性，结合原有室内多道伽马能谱仪相关成熟技术，力图设计一款兼具多道、低功耗、智能化的新型便携式伽马能谱仪。仪器开发方面主要包括硬件与软件两大部分。硬件主要由电源模块、多道脉冲信号处理模块、数字模块共三大部分组成。NaI探头接收收到伽马射线，转换成电脉冲信号送入多道脉冲处理模块，该模块依次含极零相消、运算放大、程控放大、基线消除、低阈值检测、峰值检测、峰值保持、AD转换等多个电路。该模块将电脉冲信号转换为数字信号送入到仪器的数字部分中。数字部分主要由ARM芯片STM32F103与CPLD芯片EPM570构成，CPLD配合脉冲处理模块进行电平检测、峰值保持等功能实现逻辑控制与处理，并把处理后的脉冲信号经地址数据总线送至CPU（ARM芯片）。ARM芯片STM32利用其强大的处理能力和丰富的外设资源挂载多种外设，实现人机交互、数据存储、设备通信等功能。电源模块提供了锂电池充电、5路稳定电源输出。软件部分在ST公司提供库函数基础上，修改了串口与USB接口的底层驱动，可以根据自定义的通信协议与上位机软件通信。在此基础上，本仪器移植了uC/OS-II与uC/FS系统，增加了多任务并行处理能力与文件管理功能。实现了参数设置、测量控制、自动稳谱、能量刻度、模型标定、含量分析等功能，可以满足野外数据处理的实时性需求。本仪器拥有OLED触摸屏，便于用户在野外进行数据采集与实时处理；外设接口丰富，除传统接口串口与USB接口之外，自带蓝牙与GPS模块，GPS能实时记录采集点地理位置与采集时间，操作者通过蓝牙接口可以使用PDA等移动设备在远处对仪器进行操控。本设计均采用高集成度、高性能芯片，轻巧的体积减轻野外工作者的负担。