中子发生器是一种能够产生中子射线的仪器设备,由中子管、驱动电源、控制系统组成,它具有中子能量高、单色性好、产额稳定可控、使用安全等特点,其在物质元素分析、石油测井等领域有着广泛的应用。中子发生器有直流和脉冲两种工作模式。直流模式下,中子发生器多用于中子辐照;脉冲模式下,多道分析器利用同步脉冲的触发,将中子伽马能谱进行谱分离,便于物质元素的分析。中子发生器产生的中子与物质可以进行多种核反应,产生非弹、俘获、缓发等特征伽马射线。在最新的国际前沿研究中,这些特征伽马射线能谱可以通过脉冲时间顺序分离出来,有利于中子多元素分析精度的提高,特别适合在线分析技术应用。因此,在实际物料分析过程中,单一的中子能谱已不能满足使用者的需求。为了在中子能谱中获取更多的核反应信息,这就需要中子发生器能产生较为复杂的时序脉冲和相应的同步脉冲。本文针对东北师范大学自主知识产权ZFD-1型自成靶陶瓷中子管,设计了一种新型脉冲中子发生器控制台。该控制台在原有直流/脉冲模式下,根据中子爆发时间的不同,加入了单一脉冲和复合脉冲模式,实现了能谱的分离。此外,中子发生器在正常运行时会产生大量中子射线,为了保证操作人员的安全,需要使用者远离中子发生器测试现场,但操作人员还需实时监测中子发生器的运行情况,因此中子发生器加入了远程监测系统。硬件方面,设计了以STM32为核心的主控电路、电源驱动电路、中子定标器电路和远程波形监测电路,实现了数据采集、DA输出、串口及USB通信、驱动电源设计、同步脉冲远程监测、中子计数等功能;设计了以FPGA为辅助控制器的同步脉冲时序电路,实现了控制台三种模式的脉冲输出,为后续中子伽马全谱分离实验奠定硬件基础。软件方面,完成了STM32的C程序编写、FPGA的Verilog程序设计以及脉冲中子与多道分析器的同步。上位机方面,以LabVIEW平台为核心,设计了各功能模块的测试界面和系统控制界面。同以往控制台通信协议相比较,本控制台移植了FreeModbus协议,工业场合可靠性强,进一步增强了系统的容错能力。由于实验条件的限制,本论文只测试了直流和单一脉冲下中子发生器的运行状况,实际测试结果:储存器电流、离子源电压、加速极电压与调节步数趋于线性关系,脉冲发生电路、中子定标器、远程波形监测仪和多道分析器测试良好,各模块运行正常;相比较于直流模式,单一脉冲模式下中子能谱分离出了俘获谱,元素分析精度提高。