当今世界，铀是发展国民经济的重要资源，随之而来铀矿资源的寻找和测量也就极其重要了。铀矿具有放射性，它在衰变过程中会产生γ射线，利用探测仪器快速地把它探测出来，就可以准确找到铀矿，而且还能确定铀的品位。由于测量铀矿是在几何条件比较复杂的矿层面上进行的，这样探测仪器不仅记录到取样面上的矿石γ射线，而且把周围辐射面上的放射性物质释放的γ射线也记录下来，对测量形成了干扰。因此需要研制一款能自动消除这种干扰且测量一定方向γ射线强度的定向γ辐射仪。在本课题中，待测方向的γ射线和周围的干扰γ射线经过特制的探头形成两种上升时间不一样的信号，即主、副道信号，该仪器就是对它们进行甄别、计数并确定铀矿的品位。本次设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计包括模拟电路、数字电路和电源电路。模拟电路的作用就是把从探头出来的主、副道信号区分开并以主、副道计数脉冲的形式送往单片机，主要包括放大电路、脉冲形状甄别电路、符合电路和主、副道整形电路。对于脉冲形状甄别电路，设计了过零甄别和恒比定时两种方法，通过比较对电路进行了改进。数字电路，即单片机及外围电路，是分别对主、副道计数脉冲进行计数。电源电路有充电电路和电压转换电路，设计了三种工作电压的转换电路。在软件部分，设计了单片机程序和上位机程序。前者的功能是对按键进行处理，进行定时和定数测量，并将测量结果进行保存读取和显示，最后通过串口将数据发送到上位机。而上位机程序则是负责接收来自单片机的测量数据。本课题最终完成了对待测方向的γ射线和周围的干扰γ射线的分离计数功能和对铀矿品位的测量功能，并可以将测得的数据发送到计算机进行保存。