基于PCIE的符合系统硬件设计

为实现核信号的快速检测,开发了一套针对核辐射信号检测的数字符合系统。该系统采用4路8位(1 GSPS)和4路16位(125 MSPS)的两种数据采集通道相结合的方式,使用FPGA实现高速数据符合,通过DMA方式经PCIE总线对数据进行传输,最后由PC主机进行信号离线处理。论文重点介绍了该系统的硬件结构、硬件逻辑、接口软件等方面,初步测试结果表明,该数字符合系统可记录30 k/s的事件,能满足大部分核辐射信号的测量需求。     

多功能主机便携式辐射测量仪表设计

设计了一款基于STM32的多功能主机。主机与外部探头采用485通信方式,可自动识别外部探头,切换至相应的测量模式。主机设计小巧轻便,方便单手操作,能通过USB或蓝牙与电脑相连,实现数据上传等功能。可实现统一显示、集中数据处理。以外接X-γ剂量探头为例,对主机进行功能性能测试,主要包括功能显示、稳定性、环境试验等,测试结果均满足设计要求。     

小型多参数程控记录仪

针对恶劣环境下信号测试的实际需要,设计了一种通用、灵活的小型多参数程控记录仪。以PIC16F877A单片机和复杂可编程逻辑器件(CPLD)组成的双控制器为核心,实现了对采样频率、触发值、存储长度等参数的可编程设置。USB和SPI双通信接口的设计使系统更具有可扩展性。针对单点测试,可灵活地根据被测信号和应用环境的特殊要求来设定参数并有效记录存储数据。在场测试中,可多点分布并在不同参数下协同工作,以获取尽可能多的场信息。经系统试验,该设计方案切实、可行。     

基于大学核物理实验的数字化MCA的研制

介绍了一种用于大学核物理教学实验的基于FPGA全数字化多道脉冲幅度分析器(MCA)的研制。系统采用全数字化方法对输入的脉冲信号高速数字化,然后送入FPGA进行数字寻峰、记录、谱处理,并在主机上显示。给出了数字寻峰的原理,利用双甄别阈值提高系统的抗干扰能力;针对ADC的非线性对系统造成的影响,研究修正算法,保证数据采样的道宽均匀性;鉴于MCA采样存储的数据量大的特点,采用双RAM并行工作方式,将传输数据和计数存储分开处理,减少死时间及数据的溢出;在终端显示方面,主机通过USB总线实现了系统实时监控和能谱数据传输。通过实验对比了该系统与商用MCA的性能,取得了很好的测试效果。     

储存环束流丢失信号检测电路设计

丢束信号是上海光源束流测量系统需要提供的定时信号,用于触发数字BPM处理器libera记录丢束前束流数据来分析丢束原因,对提高加速器运行稳定性至关重要.本文详细介绍了丢束检测模块的原理,工艺设计及工艺测试情况,给出用RF信号源仿真束流信号的实验室离线测试结果.带束实验结果表明,本模块功能达到设计要求,可用于丢束数据的锁存.     

郑州宇宙线观测阵列的控制系统

本文描述了一个宇宙线广延大气族射观测阵列控制系统，该系统以国常用的IBM PC兼容机作为控制用主机，采用国际标准的CAMAC系统为记录系统，其自动化程度高，通用性及灵活性强，不仅可用于EAS阵列的控制，还可用于其他方面的自动测试与控制。     

利用电荷藕合器件实现高速瞬变数字记录

在核武器发展和能源试验计划中常常需要测量记录极短暂的瞬变信号(例如10~-秒)。测量记录单次瞬变信号的传统方法多半是将探头来的模拟信号用示波器显示并拍照记录。但是,要记录这样短暂的电信号对示波器的写速和胶片的灵敏度要求极高,特别在野外现场条件下不易实现。 近年来,数字化记录手段迅速发展,利用计算机采集与处理数据,能够快速自动地提供测试结果。对慢瞬变信号实现数字记录是较容易的,然而对于高速瞬变信号来说,     

核保障光纤电子封记的研制及测试

核保障光纤电子封记是核材料衡算与控制的重要技术手段之一。该封记属于主动封记,与被动封记相比该封记具有可重复使用和连续记录监视期间发生事件的日期、时间的功能。该封记利用光纤传输信号、单片机记录光信号的输入输出时间、USB通讯方式实现单片机同上位机的数据传输,以及通过专门的加密方式读入数据并存储在相应的数据库中以实现封记数据管理。经过长达两年的室外测试,该封记系统可经受大风、雪、雾等天气的考验,运行正常。测试结果表明,核保障光纤电子封记已经具备在核设施现场使用的能力,可用于现场视察减少视察的频率和工作量,降低视察的费用,避免人员遭受大剂量的辐照。本文叙述了核保障光纤电子封记研制和测试的主要结果。     

应用可编程逻辑器件实现多路定标器

为束流望远镜电子学系统研制一种可编程逻辑定标器。该NIM插件可同时记录30路ECL输入信号,采用增强型计算机并行端口读入方式,数据传输率达到2Mb/s。用于多丝正比室读出定位系统,在入射粒子计数率达到5×103/s测试条件下,获得稳定可靠的实验结果。     

基于FPGA的单光子脉冲信号发生器设计

针对光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)批量测试实际需求和单光电子谱精确测试光源的要求,通过对光电倍增管性能测试系统进行分析,设计制造了一种多通道输出可调的脉冲信号发生器的控制板,可用于光电倍增管单光电子谱的性能测试。该脉冲信号发生器在上升时间、下降时间等参数性能方面优于目前测试系统采用的商用信号源RIGOO-DG5352 350 MHz。用此脉冲信号发生器对光电倍增管进行单光电子测试,其输出信号能满足单光子测试的基本要求,利用其多路信号输出的特点,通过性能扩展即可用于光电倍增管的批量测试。     

核电站数字化仪控系统SOE的分辨率测试设计与实现

在核电站数字化仪控系统中,事件顺序记录(SOE,Sequence Of Event)的作用是在发生事故时,记录开关动作的时间和顺序,为事故原因分析提供重要依据。为解决核电站SOE能精确分辨出各个重要信号的先后顺序,它以核电站DCS性能测试中SOE事件的分辨率为主要研究对象,通过试验进行分析,提出开发一种能够多通道并精确验证SOE分辨率的方法。本方法使用以labVIEW为平台的核电站测试装置模拟现场事件,发送时间间隔为1 ms或小于1 ms的SOE事件,查看系统是否能够分辨。经过在二十多个在役、在建核电站机组和两个DCS平台上的实际测试,本方法完全满足核电站数字化仪控系统SOE的分辨率测试要求,为后续核电站中SOE测试提供了一个便捷、可靠的测试方法,可进行推广应用。     

超导回旋加速器束流诊断装置设计

针对SC200超导回旋加速器主机内高磁场、高能量、空间小等特点,提出一种采用直杆传动机构将探测靶头伸至主机内部进行束流参数测量的手段。进行了多丝探头与荧光靶头两套靶头的物理及工程设计,该两套靶头采用可更换式设计分别对束流的位置及横向尺寸参数进行测量;结合主机真空度要求,介绍了真空密封方案以确保靶头进行实时、精确的测量;通过对传动机构模拟测试验证了该机构满足参数测量需求。     

超灵敏小型回旋加速器质谱计主体（磁铁）的机械工程设计与计算

介绍SMCAMS主体（磁铁）的机械工程设计依据，磁铁与线圈的结构特点，安装与测试结果，并简述主机其它部件的机械设计。     

基于网络的远程数据采集系统研制

介绍了一种核测量中远程获得示波器采集数据的实现方法.为了减少探测信号在同轴电缆中传输的衰减,实现测试数据的快速获取,系统通过记录设备前移与探测装置近距离相连,应用网络对常用的不同厂商不同型号的示波器实现在线远程控制,获得实时测试波形数据和硬拷贝图形,为脉冲辐射测量信号传输提供了一种新的方式.     

基于FPGA的时间序列采集器

叙述了一种同时记录两路脉冲信号到达探测器时刻的时间序列采集器,可对脉冲信号进行时间测量.其时间精度从5ns～1ms可调,单路最高计数率可达105s-1.采集器主要使用可编程逻辑门阵列FPGA技术,通过USB接口将记录的时间数据送入计算机并保存.采集器记录时间范围大,分析时间范围广,具有数据处理灵活、可利用信息量大等优点,可组成多道时间分析系统,进行时间间隔测量.     

基于固态射频开关单次快脉冲分段测试系统

针对动态范围较大的单次快脉冲信号测试,提出了一种基于固态射频开关的分段测试思想,文中主要介绍了系统结构及电路调试时主要解决的技术问题。该系统可应用于高能物理实验快脉冲辐射测试中。     

冲击波速度的直接测量

冲击波速度是状态方程试验中重要的测量数据，可用台阶靶来实现直接测量。通过条纹相机对台阶边缘两侧的光信号进行记录，可直观测算出靶内冲击波的瞬时平均速度。     

面向暗物质直接探测的原型液氩探测器读出电子学系统设计

针对面向暗物质直接探测的t级原型液氩探测器的信号读出需求，本文设计了1套基于高速、高精度波形数字化技术及PXI Express高速仪器总线技术的读出电子学系统。该系统采用多个波形数字化模块和1个全局触发模块，实现单机箱40路光电倍增管信号的同步采集。系统具有很好的灵活性和可扩展性，通过将多个机箱的触发模块级联可进一步将系统规模扩展至数百通道。该系统研制完成后，配合1个10 kg级的小型液氩探测器开展了单光电子标定和放射源联调测试。通过放射源测试，获得了高质量的液氩探测器闪烁光信号波形。利用脉冲形状甄别算法，可清晰区分核反冲事例和γ事例，初步结果表明，在80~240 pe(光电子)信号幅度范围内的17万个事例中，没有电子反冲信号被误判为中子信号，验证了读出电子学技术路线和设计方案的可行性。     

GSM通讯模块在核信号遥测中的应用

论文提出了一种基于GSM通讯模块的新型核信号遥测系统,它实现了非接触、分布式测量和主机统一数据处理等功能的一体化.投放式的探测器作为下位机通过GSM模块将信息发送到监控中心的GSM模块并最终传入PC机作数据处理.系统的数据传输部分已在实验室实现,研究成熟后将不仅在核信号遥测领域内有广泛的应用,在有毒、高辐射或浓烟等恶劣的事故现场也可发挥作用.     

台阶靶内冲击波速度的测量

冲击波速度是状态方程试验中重要的测量数据，可用特殊靶来实现直接测量。根据实验室的条件，尝试自制台阶靶，通过条纹相机对台阶边缘两侧的光信号进行记录，可直观测算出靶内冲击波的瞬时平均速度。