一种数字化X射线介质识别系统的研究

数字化X射线探测系统是由X射线发生器,准直器,非晶硅平板探测器,多道分析器,接口电路以及上位机能量谱识别系统构成。该系统的创新点在于通过对X射线源加入STM32F103控制电路,实现射线源电压,电流以及曝光时间的可控,从而依据待检物体的情况把X射线的辐射剂量做到最小,而且通过基于LABVIEW环境编写上位机系统,从而远程调控射线发生的参数,最大限度的减小对人的辐射危害;在接受部分使用非晶硅平板探测器以及数字化处理芯片使得所处理信号为数字信号,从而大大的增加了信号的精度以及探测的准确度。     

基于Web的核子秤计量系统的研制

本文通过对Web体系结构的分析,提出了一种工业监测中的Web架构模式.并结合矿用核子秤系统,设计研制了一套基于Web的核子秤计量系统,该系统采用B/S模式实现了局域网内部的数据信息共享,整个系统具有结构简单,安装方便,环境适应性强等特点.     

基于Web的核子秤计量系统的研制

本文通过对Web体系结构的分析,提出了一种工业监测中的Web架构模式。并结合矿用核子秤系统,设计研制了一套基于Web的核子秤计量系统,该系统采用B/S模式实现了局域网内部的数据信息共享,整个系统具有结构简单,安装方便,环境适应性强等特点。     

X射线成像系统数字图像质量评价方法研究

为了实现X射线成像系统的闭环控制,必须采用射线图像的客观评价方法来代替现有的主观评价方法,对射线源管电压、管电流进行调节。本文结合射线图像特点,提出了一种基于感兴趣区域的加权熵的图像客观质量评价方法。实验表明,与传统图像质量评价函数相比,该方法具有较好地单峰性、鲁棒性和尖锐性,可以有效地评价射线图像质量。     

碲化镉新型β—射线探测器的研制

本文介绍一种新型的β—射线探测器的制造过程及其特性.采用背吸杂技术有效地降低了器件的反向漏电流并提高了成品率,提出并应用真空镀铜工艺制作P型碲化镉的低阻接触,取得了良好的效果,该探测器由一个PN结二极管构成.在20℃,2V的电压下其反向漏电流小于3.5X10~(-12)A/mm~2,在60℃,2V的电压下其反向漏电流小于3.5×10~(-11)A/mm~(2),因而探测器可在60℃下正常工作.在标准~(85)Krβ—射线源上获得了1.65×10~(-9)A的输出电流,其截止频率大于2300Hz     

基于能量自循环模式的矿用直流斩波器测试平台

针对现有直流斩波器测试平台存在电源输出纹波大、大功率负载选择难、测试效率低和测试能耗大等问题,提出了一种基于能量自循环模式的矿用直流斩波器测试平台。该平台采用三相变压器+三相不控整流电路+Buck电路和恒压限流控制策略实现可调电压源输出电压0～750V,采用Boost电路和恒流控制策略实现能量自循环负载输出电流0～240A,从而实现电压和电流大范围调节,提高测试效率;同时将能量自循环负载输出能量反馈至可调电压源输出端,实现能量自循环,降低测试能耗。仿真和试验结果验证了该平台的有效性。     

井下核子秤数据的远传及终端的扩展

利用井下核子秤主机的输出端口截获吨脉冲输出信号 ,并传输到监测监控分站。在分站中编制核子秤吨脉冲接收、处理程序 ,并向监测监控分站主机发送每脉冲 10t的计量信号 ,通过地面监测监控终端机的处理 ,就可显示班产量和日产量的情况。     

0.5umCMOS新型电流反馈放大器的分析与设计

设计了一种CMOS电流反馈运算放大器,通过在输出端采用电阻反馈,增强带负载能力,利用MOS管实现串联电阻以消除补偿电容带来的低频零点,通过高输出阻抗镜像电流镜增大了电路的增益,并用共源共栅电流源为电路提供偏置电流以减小电源电压的变化对偏置电流影响.使用BSM3 0.5um CMOS工艺参数,PSPICE模拟结果获得了与增益关系不大的带宽,电路参数为:84.2dB增益,447MHz的单位增益带宽,62度的相位裕度,138dB共模抑制比以及在Ⅳ电源电压仅产生0.7mw的功耗.     

高能X射线数据采集系统研究

为了克服传统的射线探测方案在高能X射线工业CT的探测与数据采集系统中的弊端,分析了高能X射线探测技术,并重点研究了高能X射线探测器——钨酸镉(CdWO4)耦合光电二极管探测器的探测原理及其信号输出特征.根据探测器信号的输出特性,研究了微弱电流信号的测量原理,详细介绍了高能X射线探测转换电路的设计,并重点介绍了微弱信号探...     

矿用三相数字化电源的研究

针对现有矿用三相电源对井下电网造成的谐波污染问题,设计了一种基于STM32F103VB的矿用三相数字化电源,详细介绍了该电源的工作原理及控制策略。该电源采用典型AC-DC-AC结构,其PWM整流器采用电压、电流双闭环直接电流控制策略,以实现输入电流为正弦波且与输入电压同相位、输出电压稳定的控制目标;PWM逆变器采用电压外环、电流内环的双闭环控制策略,以提高输出电压的波形质量和负载适应性;SPWM波通过STM32F103VB定时器的下溢中断来获得。实验结果表明,该电源的输入电流谐波含量很低,具有较高的功率因数和输出稳定度。     

单源双能量X射线物质辨别方法研究

利用X射线双能量进行物质属性的判别,是机场、车站行李安全检查的一项基本技术.未经滤波的单个140KV的X射线源,发射的是连续能谱的X射线,采用两种不同能谱响应的探测器分别得到高低能量的透射信号.综合考虑连续能谱效应和探测器效率的影响,推导出高低能量的线性衰减系数比值的逼近多项式,对于固定的射线源和探测器这个多项式的各个系数是不变的.利用这种方法对物质属性进行判别,并给出了实验结果.     

本期摘要

X射线成像系统数字图像质量评价方法研究 注：国家自然科技基金资助项目“三维CT的统计重建算法研究”（项目编号：60772102）．作者：巫军 王黎明 史振华 陈方林 单位：中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 摘要：为了实现X射线成像系统的闭环控制,必须采用射线图像的客观评价方法来代替现有的主观评价方法,对射线源管电压、管电流进行调节。本文结合射线图像特点,提出了一种基于感兴趣区域的加权熵的图像客观质量评价方法。实验表明,与传统图像质量评价函数相比,该方法具有较好地单峰性、鲁棒性和尖锐性,可以有效地评价射线图像质量。 关键词：X射线成像系统;感兴趣区域;加权熵;图像质量     

基于STM32的医用X射线机高频高压发生器的研制

高频高压发生器是X射线机的核心部件之一,其作用是给高压球管提供直流高压使之输出能量集中的X射线,该直流电压值是X射线机的关键参数;在医用X射线机使用过程中,当其作用于不同的个体体型及不同的人体部位时,通常需要不同的球管电压等级(kV值)以控制X射线的辐射量;因此,其输出的管电压必须是精度高且可调;设计中采用全桥串并联谐振逆变换技术并结合脉冲频率调制系统来实现高压电源的调节输出,其输出到球管的高压直流电源电压调节范围为40~150 kV;系统控制部分采用STM32微控制器实现对高压直流电源的检测与控制;实验结果证明,所设计的高频高压发生器输出的直流高压相对误差小于5%,精度高且稳定性好,可满足医用X射线机的工作要求,具有良好的应用价值。     

基于电网电压定向的光伏并网逆变器系统研究

针对传统的光伏并网系统逆变控制策略存在控制复杂、谐波含量多的问题,提出了一种基于电网电压定向的光伏并网逆变器直接电流控制方法,给出了以TMS320F2812为主控制器的三相光伏并网逆变器系统的硬件及软件设计。该逆变器直接电流控制方法采用过零检测电路测量电网电压的过零点时刻,得出过零点时刻的电网电压的旋转角度,从而得到逆变器输出电压的幅值和相位;采用SVPWM技术控制IPM的开断,使逆变器输出上述幅值和相位的电压,从而实现单位功率因数并网发电功能。实验结果表明,该逆变器直接电流控制方法简单,逆变器输出电流与电网电压基本保持相同的频率和相位,并网发电功率因数接近于1。     

啼化福新型各射线探测器的研制

本文介绍一种新型的各射线探测器的制造过程及其特性% 采用背吸杂技术有效地 降低了器件的反向漏电流并提高了成品率, 提出并应用真空镀铜工艺制作& 型啼化镐的 低阻接触, 取得了良好的效果% 该探测器由一个&? 结二极管构成% 在?( ) , ? + 的电压下 其反向漏电流小于, % ? . ??( 一’“ / 0 1 2 1 ? , 在!( ℃ , ? + 的电压下其反向漏电流小于, % 3 . ?? ( 一“ / 0 1 41 ?? ? , 因而探浏器可在!( ℃ 下正常工作% 在标准5? 伦各射线源上获得了?? % “ . ?? 。一, / 的输出电流, 其截止频率大于? , ( 。比     

基于MC34063的大电流负电源设计

采用MC34063设计带电流扩充的负电源电路,功率MOS管NTB2506作外接开关管,通过调节功率MOS管的栅极驱动电阻和栅一源之间的电阻,使得栅极有最优驱动电压波形和电流大小,以增加电源的输出功率和效率.实验表明,设计的电源输出电流可达1 A,且体积小、效率高.     

电压源和电流源在等效变换中的合理匹配分析

电压源电流源是电气测量和精密计量中经常使用的基本部件或仪器,例如在电能表检定中就离不开由电压源和电流源组成的功率源,在其设计和制作中或在使用和操作中也经常遇到,对于各种负载应该如何确保源与负载之间处于最佳匹配状况的问题,是学者们经常探讨的问题。针对电压源和电流源匹配的问题,比较突出的电源在大功率阻性负载有功功率输出和感性容性负载无功功率输出条件下,所遇到的匹配状况问题进行一些初步探讨。     

基于碳纳米管 X 射线源的静态扫描系统设计

相比传统热阴极 X射线源而言,碳纳米管 X射线源具有结构紧凑、高时间分辨率、可编程式发射等优势,因此可以采用电子式的扫描方式取代传统扫描方式,提高采集图像的时间分辨率,减少运动伪影,降低辐射剂量。文章针对该新型 X射线源静态扫描系统进行软硬件平台设计。其中,硬件平台集成了多光束 X射线源及其驱动电路、高压发生器、复合真空计和数字平板探测器;下位机软件采用 Quartus II开发平台,Verilog硬件描述语言,实现多路脉冲及触发信号的产生;上位机软件平台采用 LabVIEW图形化编程工具,实现多台仪器的集成控制,完成多光束 X射线源静态扫描、高压控制、真空度监测和图像采集功能。本系统设计通过实验验证,可实现多光束碳纳米管 X射线源脉冲式静态扫描成像,为碳纳米管静态 CT的研制提供了实验和测试平台。     

一种过流保护直流稳压电源设计

本设计利用晶体管制作串联反馈型晶体管稳压电源,目的是输出稳定的直流电压并且具有过流保护功能。本电源输出电压在4.29-11.58V之间连续可调,最大输出电流达到1.13A,且具有限流保护作用,纹波电压小于36m V。此电源设计采用复合管扩大输出电流;电压在一定范围内连续可调,采用带放大电路的串联型稳压电路,用电位器改变取样系数;电路中利用晶体管设计了自动恢复过流保护功能,从而保护了调整管的安全使用;采用辅助电源提高了稳压电源的稳定性。     

高精度程控直流电流源的设计与实现

设计了一款高精度、低纹波、稳定性高的程控直流电流源，它采用STM32F103微控制芯片作为整机的控制核心，设计上位机软件来实现对硬件系统的调控。硬件系统由双闭环结构组成，内环是由PI控制器构成电压串联负反馈，提高了输出电流的稳定性。外环则是通过A/D采样电路将实际电流值送入主控芯片，再根据相应控制算法重新调整D/A的输出，提高了输出电流的精度。测试结果表明，电流源的输出电流稳定度高达0.003%，精度达0.01%，最大输出电流高达25 A，适用于电力部门、计量院等对电源精度要求高的场合。