高速多通道Υ射线工业CT数据采集系统

为满足Υ射线工业CT的高速多通道数据采集要求,设计了针对性的高速数据采集系统实现数据的采集和处理.Υ射线转换为放大的电流信号后,经信号处理电路进行放大、甄别、分频处理,然后信号经FPGA计数单元整理后传送到主控FPGA.主控FPGA作为控制核心,对配置为Slave FIFO工作模式的USB2.0内部的FIF0进行控制,...     

高能X射线成像装置数据采集与传输系统设计

为满足高能X射线成像装置对并行数据实时采集以及远距离传输的要求,开发了一套嵌入式并行数据采集与网络传输系统。该系统用FPGA实现多通道并行数据的实时采集,用ARM完成了数据的缓存以及基于TCP协议的以太网数据传输。此系统已成功应用于多台高能X射线成像装置中,运行稳定。     

ITER软X射线相机冷却实验监控系统

作为ITER重要的物理诊断之一,软X射线相机在装置烘烤时将面临高达250℃的环境温度。因此,冷却上限温度仅为75℃的相机探测器至关重要。为了验证冷却效果,所进行的冷却实验采用基于EPICS的监控系统管理实验过程及结果,实现了数据采集、存储、检索以及设备控制等功能,本设计创新之处在于高效的将所有采集控制算法通过EPICS集中实现。本文对监控系统的功能需求、监控参数、硬件及软件设计和测试结果进行了详细描述。结果表明,监控系统运行稳定,不仅为软X射线相机冷却实验提供可靠支撑,也为EPICS在监控系统中的推广提供借鉴。     

一种基于FPGA的高能X射线工业CT数据采集系统

结合高能X射线工业CT的数据采集原理和特点,分析了基于FPGA的高能X射线数据采集系统的体系结构以及系统中积分电路IVC1022和多片A/D转换芯片AD7679基于FPGA的控制算法.     

便携式双通道多道核谱仪中数据采集系统的设计

介绍应用FPGA为核心芯片配合峰保电路、高速A／D转换电路以及USB接口电路实现了便携式双通道多道核谱仪中数据采集系统；给出了软硬件的实现方案和实验结果；该系统具有采集精度高、传输快等特点，同时为进一步实现多通道信号采集提供了很好的参考价值。     

基于千兆以太网的多通道高速数据采集系统

为了快速检测核燃料棒的质量是否存在缺陷,设计了一种集ARM、FPGA和千兆以太网通信于一体的多通道高速数据采集系统。该系统并行采集16路脉冲信号,使用FPGA对脉冲信号定时计数,使用ARM作为采集板卡的主控芯片来控制各个模块之间协调运行,板卡与远端计算机之间通过千兆以太网实现数据传输和控制。信号采集实验表明:该系统能够并行采集工作频率50 MHz、计数定时范围为100μs~30 s的多路脉冲信号,实现基于千兆以太网的数据传输和板卡的运行控制,满足设计要求。     

GEM探测器高速数据采集系统设计

介绍了基于以太网的GEM探测器高速数据采集系统的设计。该系统将GEM探测器输出的电荷信号转换为数字信号并写入FPGA进行分析和处理,处理后的数据通过千兆以太网进行传输。主机电脑接收以太网传输的电荷信号的位置信息,绘制电荷信号的位置分布图。实验测试表明:该系统能检测到探测器输出的位置信息并绘制出X射线信号的位置分布图。     

一台便携式伽玛相机的数据采集系统设计

介绍了一套用于便携式小型伽玛相机成像的高性能数据采集系统.为满足其便携式移动方便的要求,该数据采集系统的设计基于通用的USB接口,采用模块化的设计与系统集成.选用多通道数据同时采集的高速USB-ADC卡(DT9836)与LabVIEW软件开发平台,实现了高分辨小型伽玛相机多通道数据的同时采集、处理、图像显示与存储等功能...     

基于FPGA与USB2.0的工业CT数据采集系统设计

为满足工业CT锥束扫描方式数据传输的高速高可靠性要求,设计出基于FPGA与USB2.0的数据采集系统。系统选取DDC264作为模数转换芯片。主控芯片FPGA控制数据采集的时序并缓存数据。USB2.0接口芯片CY7C68013A工作在Slave FIFO模式,将数据上传给PC机,用于以后的图像重建。系统软件设计主要包括FPGA程序设计与上位机程序设计。FPGA程序最后转换为数字硬件电路,使用Verilog HDL语言编写,上位机程序提供人机交互界面,使用C#语言编写。该设计的采集系统适合在多通道的X射线工业CT中应用。     

一种新型数字X荧光仪的研制

介绍了一种基于FPGA技术的新型数字X荧光谱仪的实现。阐述了半导体探测器、精密信号放大和高速数据采集等模块电路的设计。重点阐述了在FPGA内部实现数字脉冲成形、峰值判别和多道幅度分析等数字处理的技术细节。整个系统的分析软件基于Visual C++6.0开发环境,采用C++编程语言实现。经过实际测试,系统在能量分辨率和脉冲计数率等主要技术指标上获得了满意的效果。     

脉冲X射线波形采集和剂量分析系统电子学设计

介绍了一种脉冲X射线波形采集和剂量分析系统。该系统采用Cs I耦合Si PD探测器,通过FPGA控制高速ADC快速采样脉冲X射线波形,实现在线实时分析X射线波形参数;通过与热释光探测器相互配合,实现单脉冲波形与剂量数值的可靠传递。经试验验证,脉冲X射线波形采集和剂量分析系统能够实现X射线波形的快速采集、实时分析和剂量传递,具有灵敏度高,一致性好等优点。     

ITER软X射线检测系统及其电磁兼容设计

国际热核聚变实验反应堆是世界上在建的最大的磁约束聚变装置托克马克装置,通过对其中软X射线的测量,可实现等离子体辐射对锯齿、色骨模等磁流体现象的物理研究和成像反演。软X射线诊断系统就是用来检测软X射线的设备。由于热核聚变时恶劣电磁环境及远距离传输,在设计信号检测系统时必须进行电磁兼容设计,以降低系统噪声、提高检测精度。本文中使用的检测电路采用差分结构实现电流信号到电压信号的转换,重点研究检测电路的实现及其电磁兼容设计。从电磁抗干扰的三要素出发,结合实验测试,针对电磁干扰的特殊性,讨论了滤波电路设计、印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)走线、电磁屏蔽及信号接地在系统中实现。本文采用32通道板卡集成设计;信号增益提高至107 V?A-1;放大器带宽达到120 k Hz。通过测试结果可以看出,信号噪声降至8 mV。通过优化设计提高了检测电路的集成度和放大电路的增益及带宽,同时降低了检测电路的噪声。     

基于SOPC架构的脉冲磁场数据采集系统

提出了一种嵌入式高速高精度脉冲磁场数据采集系统的设计方案,基于先进SOPC技术,在FPGA中嵌入了32位Nios Ⅱ软核系统,实现脉冲磁场信号的采集、处理、存储、传输等功能.该系统具有设计灵活、数据处理速度快、精度高和扩展性好等优点.     

太阳X射线成像望远镜低噪声信号采集系统

太阳X射线成像望远镜是我国正在研制的第一台观测太阳10nm以下X射线活动的空间仪器,采用背照射式全耗尽型短波敏感CCD作为成像传感器,利用低噪声信号采集系统采集X射线CCD中的电荷信号,生成图像数据.文章在详细介绍X射线CCD输出结构的基础上,分析了CCD输出信号产生的过程,复位噪声产生原因和CCD输出信号的特点,引出了对信号采集系统性能指标和电路结构的要求.继而介绍了信号采集系统的各组成部分,包括前置放大电路,相关双采样电路,主放大器和AD转换电路,重点分析了相关双采样电路的原理,文中给出了各部分的设计参考和测试结果,最后总结了空间相机低噪声信号采集系统的设计原则.测试结果表明该系统成功抑制了噪声,满足太阳X射线观测的要求.     

ITER软X射线诊断放大器远程监控系统设计

为便于国际热核聚变实验反应堆(ITER)软X射线诊断放大器的操作和维护,设计了基于CCS系统软件框架和PLC控制系统的软X射线诊断放大器远程监控系统。所设计监控系统可以实现对放大器进行增益控制、自检测、状态监控以及信号反馈等。通过在实验室对放大器的测试,验证了远程监控系统的可行性。     

基于FPGA的康普顿背散射数据采集系统

根据阵列式康普顿背散射系统的检测数据特征,设计了以FPGA为主要载体,运用VerilogHDL语言完成多通道背散射数据并行采集和处理系统。以VC++语言编写发送和接收界面,实现PC机与FPGA的动态连接。在整个数据采集过程中,根据PC机传送给FPGA的不同命令,实现任意采集时间设定的54通道数据同步并行采集和传输。系统测试结果显示,输入方波频率在不大于12 MHz的情况下,各通道数据采集准确率达到99.9995%。     

硅漂移探测器电子温度测量系统研制

在2005年HL-2A实验中,我们首次采用两通道硅漂移探测器(Silicon Drift Detector,SDD)软X射线能谱系统对等离子体电子温度进行了测量。文章详细地介绍了SDD软X射线能谱测量系统的原理、设计和初次运行,给出了HL-2A电子温度的测量结果。结果表明,SDD非常适合于HL-2A电子温度测量,为在HL-2A上建立多通道SDD阵列测量电子温度分布奠定了坚实的基础。     

SHINE束线站定时系统束团编号的数据采集

上海硬X射线自由电子激光装置（Shanghai High Repetition rate XFEL (X-ray Free Electron Laser) and Extreme light facility,SHINE）是一个高重频XFEL装置,束线站定时系统需要为设备提供基于硬件的精确的X射线束团编号和定时触发。对于SHINE束线站单脉冲工作模式的设备,采集数据包以及对应时刻的束团编号信息,便于后续实验数据分析。设计了一个束团编号采集的测试系统,它基于Zynq-UltraScale+型片上系统（System-On-Chip,SOC）搭建,采用了白兔协议（White Rabbit）协议的定时系统环境。该测试系统通过FPGA夹层卡（FPGA Mezzanine Card,FMC）获取嵌入型从节点的束团编号,使用LwIP(Light weight Internet Protocol)协议搭建的TCP协议栈实现束团编号的采集。采用Basler相机对该系统进行了实验测试,并使用pypylon库来采集相机的数据。实验测试结果表明：该束团采集测试系统获得的束团编号数量和图像帧数相同,可以满足SH...     

脉冲调制器稳定性监控中的数据采集与处理

设计采用反馈控制的方法改善脉冲调制器输出高压脉冲幅度稳定性,分析了实现稳定性目标对数据采集系统软、硬件的要求,介绍了相关的实验测试和信号处理方法。数据采集系统由Stratix ii FPGA开发板、AD6645、上位PC机组成,借用差分放大器提高测量分辨率。数据处理采用脉冲采样样本均值作为表征幅度的特征量,并采用平均、插值、数字滤波、BP神经网络等方法来提高幅度监测值的分辨率能力和抗干扰能力。     

基于LabVIEW的多通道数据采集系统

采用NI PCI-MIO-16E-1数据采集卡为硬件平台,以LabVIEW为开发软件,采用NI-DAQmx驱动程序和TDMS高速数据流文件,开发了一套多通道数据采集系统。最高可实现16道信号同时采集,同时实现数据的实时后处理、在线监测和实时图形显示。该系统在现代测控、自动化和大型科学实验研究中具有重要的应用价值。