相较于常规测井技术，地层元素分析测井能够实时定量获取元素种类及其质量百分比，从而分析地质岩性，对复杂油气田地层环境提供更准确的评估。采集控制系统作为地层元素分析仪的重要组成部分，主要负责时间信息和能量信息的获取。　　论文首先介绍地层元素测井仪的基本原理和方法，然后根据时间信息区分中子和地层元素的不同反应过程，接着进行采集数据队列的分析，最后提出采集控制系统总体设计方案。论文的研究和设计主要包括以下三个方面：　　第一，针对探测器输出电荷信号特点，设计具有信号匹配、缓冲滤波的前置放大电路，通过噪声测试和高温条件下压摆率测试，验证前置放大电路性能。针对前放输出信号上升快、拖尾长、呈泊松分布的特点，依据核电子学理论，设计多道能谱预处理电路，完成信号滤波成形，生成类高斯波形，有利于信号峰值采样。　　第二，通过比较积分前后信号，判定峰值信息。采用FPGA控制高速A/D采样保持时序，实现峰值准确采样。DSP+FPGA数字架构完成数据高速存储，时间能量-道址转换，最终生成时间谱、能量谱并上传给地面系统。　　第三，采集控制电路通过同步脉冲和RS-232通讯完成对可控脉冲中子源的控制。FPGA产生14MeV可控脉冲中子的发射和采集特定时序，实现不同反应过程的能量计数分离，从而获得非弹谱、俘获谱和背景谱。　　通过高温实验、模拟信号实验、刻度实验、标准井等一系列实验，验证地层元素分析测井仪采集控制系统能在150℃高温下正常工作；256道能谱采集处理电路具有高稳定性、良好重复性，最大计数率可达100k/s；能量-道址具有良好线性关系，其线性相关系数为0.9996，最大偏差为0.625％；仪器整体性能满足设计要求。