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。     

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。     

基于千兆以太网物理层的高速传输设计

大型传感器网络中,由于传感器节点众多,系统传输数据量大,需要一种稳定的高速数据传输。千兆以太网1000BASE-T采用非屏蔽双绞线作为传输介质,能在普通的5类线上实现100m以上的远距离高速传输。本文介绍利用千兆以太网物理层芯片(PHY)作为数据收发器的高速传输节点,通过FPGA(Field-Programmable Gate Array)产生MAC协议帧,再通过PHY实现高速数据传输。这种方法把FPGA的高速数据处理能力和PHY的驱动能力结合起来,可解决各种物理实验和仪器中的高速远距离数据交换问题,比常规的用CPU+MAC控制器+PHY的方式所实现的数据传输速率高得多,实验测试验证了设计的正确性和可靠性。     

0.4mm像素X射线阵列探测器的设计

描述了一种像素大小为0.4mm的X射线阵列探测器系统的设计,探测器以闪烁陶瓷材料Gd2 O2S:Tb耦合光电二极管阵列构成,可应用于几十到100keV的X射线数字辐射成像系统,可作为无损检测技术研究平台中的探测器系统.介绍了探测器的信号处理方法,给出了用该系统获取的实际图像.     

X射线线阵列探测器数字图像的非均匀性原因分析

在论述X射线线阵列探测器辐射数字成像系统的基础上，对X射线线阵列探测器辐射数字成像系统获取的图像的非均匀性产生机理进行了理论分析，并在理论分析基础上从测量和校正的角度对各种非均匀性产生因素进行了分类，以便对图像的非均匀性校正的方法及减小图像非均匀性产生的技术途径。     

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。     

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。     

用于可编程脉冲电源的新型波形发生器及显示器研究

针对中国散裂中子源(CSNS)工程快循环同步加速器(RCS)注入系统涂抹凸轨磁铁脉冲电源的需求,设计了一种采用FPGA+DSP结构的高速数字采集与处理系统实现可编程脉冲电源给定波形的产生与输出电流的探测显示。通过研究DSP与上位机基于UDP协议的千兆以太网通讯、DSP与FPGA间高速串行接口技术的数据传输方式,使电源实现了在线实时输出任意波形脉冲电流和显示电源的输出电流波形,为任意波形发生器及显示器的设计提供了新方法。     

一种高性能多通道海洋地震勘探数据读出系统的设计

介绍了一种用于海洋地震勘探的高性能、多通道数据读出系统,该系统基于先进的Compact PCI平台,由拖缆数据读出和预处理插件、系统同步插件以及数据汇聚传输插件组成,各模块之间通过高速背板总线进行数据交互,并通过千兆以太网将数据传输至数据获取系统。实验室测试和海上作业实验表明,本读出系统架构合理、配置灵活、工作可靠,能够完成高精度三维海洋地震勘探对读出系统的实时处理和传输的要求。     

二维阵列电离室探测器数据采集系统设计

介绍了用于对肿瘤放射治疗进行剂量验证的二维阵列电离室探测器的数据采集系统的设计与开发。文章描述了该二维阵列电离室探测器系统的构成以及工作原理,重点讨论了该探测器的数据采集子系统的设计过程,并完成了由前置放大器、前放控制器、数据采集控制器构成的数据采集子系统的开发。用户端可通过TCP/IP方式对探测器系统的参数进行设置,并进行数据高速采集、获取和进一步的处理。     

工业CT双通道高速数据传输系统设计

基于千兆以太网和PCI - EXPRESS两种总线协议设计出了一套工业CT双通道数据传输系统.系统接收数据采集模块发送的数字电信号,分别通过千兆以太网和PCI - EXPRESS发送至外部网络或工控机中,两种协议之间也可以相互通讯,提高系统利用率.针对现有同类系统集成度不高的现状,设计方案采用SOPC技术中的IP硬核和...     

高精度时间测量系统的网络读出设计与实现

设计了一种基于网络读出的多通道时间测量控制系统。该系统基于FPGA实现1 Gigabit以太网TCP服务端关键协议的逻辑设计,用于系统时间测量数据的高速传输,对于当前TOF时间测量电子学系统读出具有借鉴意义。通过对本时间测量系统进行性能分析和网络传输测试,实验结果表明:系统单通道时间测量精度好于22 ps,该1 Gigabit以太网TCP逻辑设计传输性能可达600 Mbps。     

大面积GEM中子探测器高计数率读出电子学系统研制

研制并测试了GEM中子探测器的512通道高计数读出电子学系统,以满足中国散裂中子源高效率、高分辨、高通量二维位置灵敏中子探测器的需求。系统以Kintex-7 FPGA作为系统控制和数据分析的核心,使用8块AS20Board前端芯片对灵敏面积为200 mm×200 mm的探测器的两个维度的信号进行读出,读出通道为256×256。读出数据经FPGA分析后通过千兆以太网传输至计算机显示。计算机可通过千兆以太网发送配置指令对前端采样电路和FPGA算法进行配置。系统与探测器组装后在中子束流实验中测得系统最高瞬时计数率为（1.2±0.1）×106 s^-1,系统运行稳定,受噪声干扰小。     

CORBA技术在集装箱检查系统中的应用

大型集装箱检查系统中，采用了分布式计算机系统，控制对集装箱透视图像的采集，存储和检查，系统采用多种硬件平台和软件环境，并采用以太网连接各站，传统的站间网络连接由套接字技术实现，不仅开始难度大，而且系统难以扩展升级，不能适应海关用户的实际需求。采用CORBA技术实现网络连接，可以降低研制开发难度，提高系统的灵活性，把对象的请求与对象的实现分开，二者之间的连接细节由对象请求代理器完成，用户不需要关心连接细节，所以可以集中精力于实现和优化系统逻辑功能，从而满足海关用户的多种需求。     

基于Qt框架的APV25数据采集系统研究

Qt框架是基于C++的跨平台可视化编程框架。本文采用APV25电子学前端卡、APVDS电子学数字化后端板和基于Qt框架的数据采集软件,开发了具有高通道数、高性能和高集成度的数据采集系统。该系统可跨平台使用并显示实时采样波形。数据采集系统最多可使用16块APV25前端卡、4个APVDS,通过千兆以太网经交换机与计算机连接。通过测试,该系统可在1 024通道下工作并实时显示采样波形,传输速率可达715 Mb/s,且测试中系统能以1.70 kHz的触发率在单次触发连续采样31个点模式下稳定工作。与原系统相比,显著提高了通道数量,简化了系统操作,提高了测量的效率与稳定性。采集系统未来可扩展通道数量为2 048,适用于大面积微结构气体探测器实验。     

PandaX-nT暗物质探测实验读出电子学预研系统的研制

PandaX-nT升级对电子学系统提出了诸多新的挑战,如更多的通道数、高速高精度的波形数字化、灵活的触发算法和更高的数据带宽要求等。本文介绍一种为未来PandaX-nT暗物质直接探测升级实验预研的读出电子学系统。该电子学系统主要由前置放大电路模块、波形数字化模块（FDM）、数据获取模块（DAQ）和时钟分发模块等组成。FDM集成8路14 bit@ 1 GS/s ADC,具有较高集成度,可实现对探测器信号波形数字化,并通过光纤与DAQ通信。DAQ可汇总多块FDM数据,实现全数字化的触发算法,并通过基于TCP协议的千兆以太网与计算机通信,保证了数据传输的可靠与稳定。目前已完成了整个读出电子学系统设计,并对整个电子学系统进行了功能验证,以及与探测器进行了初步的联合测试。整个电子学系统具有较高的可扩展性,并能实现更复杂的触发算法,能满足下一代升级的需求。     

Switchless event building farm for the belle data acquisitionsystem

We designed a switchless event building farm for the Belle experiment at the KEKB e⁺e^- collider, as a replacement of the existing event builder and the online farm systems. In the new system, PCs are directly interconnected with multiple point-to-point Fast and Gigabit Ethernet connections. The PCs build the detector data in two steps to perform distributed event processing. We set up a test system and confirmed the event building performance meets our new requirements using a realistic prototype software. The system is being installed as scheduled using the summer shutdown time in 2001     

大型集装箱检测系统管理站的任务需求分析与结构规划

由加速器周期性产生的Ｘ射线经前准直器成形为扇形脉冲束流，透过集装箱后再经过后准直器进入阵列探测器，再由前置放大器放大成形为电压信号送入采样保持电路，经多路选择器送去变换成为一组数字量，再经过一系列的预处理就可形成一列象素。由于集装箱是载于拖动装置上的，随着拖动装置的运动，这一列列的象素就可组成一幅完整的集装箱透视图，这样的一个完整过程由中心管理站统一控制和同步。本文介绍实时扫描数据获取与处理，并给