本发明涉及一种双增益多道脉冲幅度分析的方法，属于核辐射探测领域。本方法首先对低能参考源和被测源产生的能谱脉冲信号进行放大；对两个放大的能谱脉冲信号分别进行脉冲峰值展宽和峰位检测，当检测到脉冲峰位已过时，启动模数转换并保存。本发明的装置包括光电倍增管和线性放大器、脉冲峰值展宽器、甄别成型电路、模拟开关、模数转换器、数据存储器以及峰位检测成形电路。本发明提出的方法及其装置，采用附加低能参考源，不影响被测源谱线的幅度，并使被测源γ谱线上产生一个处于高道址上的附加参考峰，使系统测量精度得到提高。通过调节系统的增益，稳定了附加参考峰的峰位，因而也就稳定了被测源的峰位。