Matrix прислал свою реализацию амплитудного пик-детектора, изучайте и жуйте попкорн 
Мое личное мнение: при должной доводке, можно сделать неплохой переностной спектрометр на Меге-8, что было-бы весьма интересным и простым для повторения проектом.
Детектор амплитуды пика собран по схеме с буффером “Two-Stage Peak Detector” fig.24
Я использовал относительно медленные ОУ так как сам драйвер трубки выдает длинные растянутые импульсы (около 200uS) и выход драйвера насыщается свыше 500 cps. Но как показомер работает вполне нормально, на экране рисует знакомые спектры.
Имеется нестабильность на спектрограмме и расплывание пика, это изза отсутсвия на плате подобающего опорного напряжения и небольшого дрейфа высокого напряжения. Ради эксперемента я подал опорное со стабилизатора питания контроллера что совсем не правильно для таких целей, вы уже знаете
https://www.youtube.com/watch?v=AuD6o_sq8hU
UPD:
Новая информация от Matrix и мои умозаключения по этому поводу.
Кстати на PIC вылезло как и у вас что некоторые каналы АЦП измеряются с провалом, у меня 31, 63, 127 и т.п.
У меня чуть по другому: да этому глюку подвержен каждый 64-й канал, редко еще 32-е каналы, но вместе с провалом у меня на i+1 канале всплеск. Что в принципе чуточку хуже чем у тебя на PIC-е. В целом, не знаю радоваться этому или плакать. В принципе не очень сильно жизнь портит, но с другой стороны значительная экономия на АЦП. Думаю влоне допустимо для любительского устройства.