BEPCⅡ基于数字采样的鉴相器设计

在北京正负电子对撞机重大改造项目(BEPCⅡ)中,定时系统承担的任务是对储存环以及直线的各部分设备提供同步信号,从而协调整个对撞机系统的正常运行.描述了BEPCⅡ定时系统鉴相器的设计原理和误差分析.该鉴相器用于对BEPCⅡ不同途径传输的两路499.8MHz信号的相位进行鉴别.采用纯数字电路,不受温度以及湿度影响.且鉴相精度在1°以内.     

基于FPGA技术的数字鉴相器的设计与仿真

1数字鉴相器简介 数字三态鉴相器具有三个稳定状态，状态之间的转换由输入信号F1和F2的上升沿触发。状态2称为“滞后状态”，输出为吸入（Sink）电流；状态1称为“超前状态”，输出为提供（Source）电流；状态0称为“同相状态”，无输出操作。数字鉴相器的输出通过I/V转换线路后可变换得到与混频器类似的鉴相曲线。     

高精度中频数字鉴相器在FPGA上的实现

介绍了一种高精度中频数字鉴相器的鉴相原理,以及在设计过程中以数字滤波器为主的参数选择方法,并且将其在FPGA上硬件实现。该鉴相器采用数字I/Q技术,鉴相精度达到0.029°,利用该高精度中频数字鉴相器对3.71875 MHz中频信号进行鉴相,实际鉴相结果为:绝对相位鉴相结果好于0.05°,均方根值为0.0076°;相对相位鉴相结果好于0.1°,均方根值为0.0287°。     

束流相位靶系统鉴相器设计

束流相位靶系统是回旋加速器重要的束流诊断系统之一。在等时性回旋加速器中,保持粒子与高频同步十分重要。实际运行中,由于机械变形、电源不稳定等的影响,实际磁场与理想等时场仍存在偏差。束流相位靶系统可测量束流的相位信息,判断不同半径上磁场与等时场的偏差并由此决定如何利用调谐线圈进行补偿。     

BEPCII直线加速器定时系统

北京正负电子对撞机升级改造工程BEPCII的重要组成部分--直线加速器于2006年7月通过了所内预验收,其中定时系统是全新建造的基于EVG/EVR的事件定时系统[1],于2006年3月起投入运行,为直线加速器的电子枪、微波激励源、能量倍增器、正电子源、调制器、BPM等设备提供精确的时序触发信号.本文介绍直线加速器定时系统的研制、安装调试、运行和改进等工作情况.     

BEPCII事件定时系统

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)的定时系统主要包括用于产生各种触发信号和时钟信号的事件定时部分,以及储存环主频和注入器主频的锁相部分,其中前者的研制基于事件系统模块.本文介绍BEPCⅡ事件定时系统的结构和基本功能、任意Bucket选择的设计和实现、以及定时系统的总体性能.     

基于FPGA+DSP的核信号数字时间谱仪设计

针对核电子学中核脉冲信号的高速实时数字化处理,设计了基于FPGA+DSP的两通道核信号数字时间谱仪。该实验平台基于数字恒比定时(dCFD)原理,采用高速运放和ADC进行模拟信号成型采样,数字信号送入FPGA完成波形判选、数据缓冲、FIR滤波和基线恢复,利用DSP实时信号重构和函数定时,通过USB2.0接口与上位机通信。该系统的主要特点是具有模数电路的高度集成、数字信号的实时运算,接近模拟定时的精度。     

BEPCII直线定时系统光信号收发器的研制

定时系统为BEPCII直线电子枪、调制器和正电子源等设备提供精确的同步触发信号。因光纤介质的传输损耗低，使用光纤收发器传输同步触发脉冲信号，不但可以实现信号的远距离传输，同时保障了信号的电气隔离，增强了系统抗噪声能力。目前，自主研发的OTB件已经投入了BEPCII的直线定时系统的运行，结果表明系统性能达到并优于定时系统的设计指标。     

利用FPGA延时链实现鉴相器时钟数据恢复

为利用简单的线缆收发器,实现中等数据率的串行数据传输,提出了一种基于电荷泵式PLL的时钟数据恢复的方法.鉴相器由FPGA实现,用固定延时单元构成一条等间隔的延时链,将输入信号经过每级延时单元后的多个输出用本地的VCO时钟锁存,输入信号的沿变在延时链上所处位置的不同反应了输入信号与VCO时钟的相差.根据相差通过对电荷泵的充放电,改变VCO的控制电压,调整VCO时钟的频率及相位,使其与输入信号锁定.环路滤波器采用无源阻容滤波器,其参数由延时链以及VCO的参数计算得到.经过实验测试,在进行64 Mbps的串行数据传输时,成功恢复出时钟数据,抖动为200 ps以下.     

基于DSP的等效采样电路设计

介绍了一个利用ＤＳＰ实现等效采样的电路,该电路的实际采样率为４０ＭＨｚ,采用等效采样技术之后,最高等效采样率可达到１０ＧＨｚ。详细介绍了此电路的设计原理及其优点。     

晶体表面处理对用于PET的一种深度检出型探测器的时间响应特性的影响

晶体的不同的表面处理影响着总的光输出量,进而影响有它们构成的PET探测器的性能。为了优化设计一个新提出的深度检出型探测器,比较研究了不同表面情况的LSO晶体组成的该探测器的光输出量和时间分辨率特性。     

基于LabVIEW的探测器测试系统

介绍了构建基于LabVIEW的探测器测试系统的方法。该系统将探测器的输出信号经过放大和模数变换，得到所测的幅度谱或时间谱。模数变换由基于VME总线的峰值检测ADC实现，数据采集、谱形绘制、结果的保存通过LabVIEW编写的虚拟仪器程序完成。     

北京正负电子对撞机注入控制系统的开发

在北京正负电子对撞机重大改造项目(BEPCII)中,注入控制系统承担的任务是对冲击磁铁电源进行开关机、升降流、状态显示、故障报警等操作,并将从示波器采集到的脉冲电源的波形信号通过以太网送入前端控制计算机的IOC中,在中央控制室进行监控.描述了BEPCII注入系统冲击磁铁电源的控制方式和原理,以及在实验物理和工业控制系统(EPICS)环境下系统的构建及数据库和应用软件的开发.     

EAST托卡马克中央定时系统的实现

中央定时系统是EAST托卡马克装置总控系统的重要组成部分,是总控系统对各子系统进行时序和触发控制的基础.本工作建立的EAST中央定时系统采用分布式的系统结构,可对32 MHz的系统时钟信号进行0-65535的任意整数分频;能对系统触发进行延迟输出,最大的延迟时间为4294s、延迟的分辨率为1 μs.该系统性能稳定,并已成功地投入到2006年9月EAST托卡马克装置的首轮正式物理放电实验中.     

闪烁探测器测氡仪的研制与应用

介绍了闪烁探测器测氡仪的工作原理,阐述了应用新型材料及技术达到的技术指标.通过仪器的应用试验与测量结果比对证明了仪器设计方案的可行性和性能的可靠性.     

背散射成像系统的甄别级CZT探测器特性研究与应用

为设计适用于康普顿背散射成像系统,通过分析成像系统及CdZnTe探测器性能,并考虑到相应核电子学电路的噪声特性,设计了甄别级CdZnTe探测器,并设计了相应的低噪声电荷灵敏前置放大器和主放大器.在常温下,5mm×5mm×5mm的甄别级CdZnTe探测器与核电子学电路系统对于662 keV的137Cs源,其能量分辨率小于4%.     

轻粒子焦面探测器系统基本特性在束检验

利用中国原子能科学研究院的ＨＩ－１３串列加速器提供的质子和α束流轰击＾１９７Ａｕ，＾１２Ｃ，＾５６Ｆｅ，Ｃ３Ｈ６Ｎ６等靶核的反应产物对配合Ｑ３Ｄ磁谱仪使用的轻粒子焦面探测器系统基本特性进行了在束检验，测量的平均本征位置分辨为１．３６±０．０７ｍｍ；积分非线性度好于７．５×１０＾－３。由△Ｅ－Ｅ组成的粒子鉴别望远镜可明显区分不同类型的轻粒子群。