面对铀资源的短缺和世界各国核电事业的飞速发展，世界各国对核燃料资源的寻找和开发及战略储备成为了新的竞争焦点。伽马能谱仪通过对野外现场伽马射线进行探测得到伽马测井曲线即伽马能谱图，通过对伽马测井曲线进行分析能够对矿层中铀（U）、钍（Th）、和钾（K）的含量作出定量的解释并获得岩性的参数及相关核素的信息等，根据这些信息参数和不同的地质体的特征特性，可以直接找到铀矿床或者其它的矿产资源[1]。因此，对新型多道伽马能谱仪的不断探索意义深远。目前用于鉴别、探查铀矿床或者其它的矿产资源所使用的多道伽马能谱仪主要使用碲锌镉探测器和碘化钠探测器。碲锌镉探测器是一种新型的半导体探测器，其低能段的能量分辨率较好，但是它的探测效率比较低，无法实现现场的快速识别；碘化钠探测器是闪烁体探测器，其的能量范围较宽，但是其能量分辨率相对较差，且难以满足铀丰度分析和核素识别的要求。针对目前多道伽马能谱仪的能量分辨率相对较差的现状，本设计选用高分辨率的伽马射线探测器，同时进一步优化信号处理电路的结构和器件参数以减少电子学噪声来提高多道伽马能谱仪的能量分辨率。本文从伽马能谱仪的小型化、低功耗、良好的信号高斯成形效果、减少基线漂移、精确判定峰值到来的时间以及对成形后峰值信号A/D采样等方面对伽马能谱仪进行了研究，并编写了与伽马能谱多道信息采集板配套使用的上位机测试软件。从模拟实验研究到真正的放射源的测试，对伽马谱仪的主要改进和设计如下：(1)采用溴化镧探测器代替传统的碘化钠探测器提高了伽马射线探测器的本征能量分辨率。(2)采用程控放大芯片设计放大电路，通过程控放大芯片THS7002I设计放大电路，可以很方便的通过MCU编程来设置放大倍数， THS7002I对输入信号进行两级放大，放大噪声小、放大倍数精确同时电路的结构简单、调试方便。(3)选用有源高斯成形电路，通过理论计算合理的配置有源高斯成形电路元件参数，使有源高斯成形电路产生一对共轭复数的极点，则较传统的RC成形电路具有更好的滤波成形效果，在设计中使用两级高斯成形电路进行级联，输出波形近似高斯波形，达到了较好的信噪比。(4)采用直流分量提取和加减运算的方法处理基线的涨落，本设计所采用的基线恢复器较传统的双二极管型基线恢复器的基线效果更好，较门控型基线恢复器的结构简单，避免了复杂的门控，且基线恢复取得了比较理想的效果。(5)采用滞回比较器确定峰值，将峰值保持电路的输入信号和输出信号分别接到滞回比较器的反向输入端和正向输入端，当达到峰值之后滞回比较器会输出高电平控制信号，此种寻峰的方法较传统的有源微分和过零比较的方法，电路简单、运行可靠，且可通过对滞回比较器参数的设置，减小比较器的灵敏度，增加抗干扰能力，防止滞回比较器因干扰而对峰值做出错误的判断。改进后，经过测试新型多道伽马能谱仪的能量分辨率达到了3.25%（对137Cs的0.660MeV伽马射线），取得了比较理想的效果。