基于FPGA+STM32的多功能航空γ能谱仪设计

随着电子技术的日益更新,航空γ能谱仪也逐步向小型化、集成化方向发展。设计了一种基丁FPGA+STM32的多功能航空γ能谱仪。仪器由NaI晶体探测器、能谱多道分析电路、数据收录电路三部分组成,利用FPGA实现了对γ能谱数据的高速采集、处理、自动稳谱及增益调节等功能。同时基于STM32单片机设计了GPS、温湿度、雷达高度、气压高度等多参数数据采集系统,实现了数据采集、存储和调试功能一体化集成设计,大幅减小了航空γ能谱仪的体积和重量,提升了航空γ能谱仪的小型化水平,可广泛应用于放射性矿产勘查及辐射环境调查等领域。     

高灵敏度铷原子磁力仪研制

研制了一种新型的激光抽运高灵敏度原子磁力仪。该原子磁力仪利用磁场中铷原子与光场的相互作用,极化的铷原子在待测磁场中将进行拉莫尔进动,利用铷原子磁光共振频率与外磁场之间的关系,通过高灵敏度低噪声弱磁检测技术实现磁场的准确测量。测试结果表明,该磁力仪灵敏度为1pT/Hz~(1/2);测试过程中磁场波动范围优于0.4 nT。     

基于FPGA的核信号高速采集系统设计

低速核采集系统无法满足高精度能谱测量对核信号采集的要求。设计制作了由前端电路、高速ADC、FPGA和微控制器组成的高速采集系统。高速ADC实现核信号的最高100 MSPS离散化操作,FPGA处理实现数字核信号的高速接收、存储,并响应上位机的操作命令,实现核数据的发送等操作。通过对FPGA的静态时序分析和实时核信号的采集测试表明:该采集系统具有实时核信号的高速采集能力,可应用于高精度能谱测量场合。     

埃及在EI-Missikat地区开展物探方法找铀矿

EI-Missikat位于埃及中东沙漠Qena镇以西85km。地区的盖层为粉红色花岗岩、石英-闪长岩和干河床沉积物。该区曾进行过航空物探和地面地质工作,认为东北部可能有放射性矿产前景。目前在区内开展了总计数率γ测量(采用GAD-6γ谱仪)和磁测(汞用G-856质子施进磁力仪,灵敏度0.1nT)。 区内三种不同类型覆盖物的放射性参数为:粉红色花岗岩铀含量的算术平均值为41.5Ur、标准差为     

高精度同步数据获取系统的研制

在磁铁电源研制等多种应用场合需同步测量多个信号,同时要求测量数据要有较高的精度。利用高精度模数转换器AD7960实现高精度数据获取,使用可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)进行逻辑控制实现同步触发控制,研制出了高分辨率同步数据获取系统。分别针对高精度和同步性能进行测试和分析,得出系统的实际有效分辨率高于18位,并验证了系统能够实现高性能的同步数据采集。结合实际应用,进一步验证了系统的性能优势。     

基于拉伸线法的振荡器型THz-FEL波荡器积分场测量

为精确、快速测量波荡器磁场积分,研制了一套基于拉伸线法的测磁系统。该系统采用Agilent 3458A八位半数字万用表实现微电压信号采集,使用Kohzu高精度位移平台实现拉伸线的精确同步移动,测量软件平台采用Lab VIEW实现。使用测磁系统在一台7周期混合永磁型波荡器样机上进行了测量实验,结果同霍尔探头点测吻合,一次积分和二次积分的重复测量精度分别优于2.5?10?6 T·m和2.5?10?6 T·m2。该系统将用于华中科技大学在研的一套紧凑型THz波段自由电子激光装置中波荡器磁场测量。     

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%。     

γ数字多道高速采集系统设计

以XC7A35T-FGG484现场可编辑门阵列与STM32F407ZET6单片机为控制核心,设计了数字多道高速采集系统,实现高达125 MHz的采样频率。探测器采集到的γ信号通过信号调制和模数转换发送至FPGA,经过内部积分运算及FIFO缓存,最后在STM32算法处理后将结果存入Flash并进行显示。实验结果表明系统内部算法和逻辑运算结果正确,可精确显示γ剂量率并能够实现γ能谱曲线绘制。     

基于FPGA与单片机的γ剂量率仪的研制

研制了以FPGA为数据采集核心、单片机为数据处理器的多通道新的γ剂量率仅.文中介绍了FPGA与单片机的通信接口设计、FPGA设计的数据采集模块与功能仿真图和单片机软件和硬件设计框图.并对单片机部分软件设计进行了阐述.设计过程中最大限度的利用数字技术.经过测试,实现了较好的效果.     

核信息终端FPGA控制设计

描述了核信息终端数据采集系统中FPGA的控制功能设计与实现。根据终端数据采集系统的硬件结构,采用VHDL语言对FPGA的控制功能进行了模块化设计,实现了高速数据的采集控制、数据缓存与传输等功能。结果表明,运行结果满足终端对数据采集的功能需求。     

铀资源勘查技术国际科技前沿动态

铀资源勘查技术兼具核科技与地质勘查技术的双重属性,是支撑铀矿勘查不断取得突破的根本动力。全面了解、掌握国外铀资源勘查技术的前沿动态,不仅对发展具中国特色的先进铀资源勘查技术体系具有重要意义,而且对国内铀资源勘查生产亦具有重要借鉴意义。基于大量资料文献的调研、研判及综合分析,概略介绍了铀资源无人机探测、铀资源高精度多维探测、基于大数据的铀资源勘查与预测评价、高效低成本探测等4个技术方向当前国际上的主要研究内容、前沿或热点、重要进展或标志性成果,并结合新时期我国天然铀高质量发展的需求,提出了相关技术国际前沿动态对我国铀资源勘查技术发展的启示。     

光中子成像多路数据获取系统研制

研制了一套用于强X射线场下多路中子探测器信号处理和采集的数据获取系统。该系统接收探测器信号,分别对其做不同时间范围的积分,两个积分信号的幅度可用作波形甄别。采用现场可编程逻辑器件(FPGA)和硬件描述语言(verilog)实现对探测器和前端电路的测量控制,得到的数据经STM32微控制器控制传输给计算机。使用两种输入信号进行信号采集测试表明:该系统可正常地进行采集工作,得到的数据能够用于区分不同形状的信号。     

EAST嵌入式数据采集系统设计

介绍了EAST核聚变装置中嵌入式数据采集系统的设计,该系统基于FPGA和ARM技术,集成信号调理、数据采集和数据处理于一体,便于放置于实验现场进行采集,具有较高的集成度和便捷性。同时,针对聚变实验的稳态运行,该系统引入了时间片技术,实现了长时间采集和数据实时传输。     

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.     

CSNS电源磁测时序控制系统

电源磁测时序控制系统能够提供磁铁在运行过程中电源控制设备和磁铁测量设备所需要的时序触发信号和同步时钟信号,该系统的准确性和稳定性对于整个磁测显得极为重要。论文介绍了基于Xilinx系列FPGA硬件电路设计、电光-光电转换电路的设计、串口通信驱动模块和LabVIEW-EP-ICS人机控制界面的实现。通过联机测试结果表明,该系统满足了电源磁测对时序控制系统的要求。     

基于FPGA的连续自动测氡仪控制系统设计

介绍了基于FPGA的连续自动测氡仪的测量系统的设计。该系统核心是FPGA控制系统的设计．控制部分主要由预置模块、电子万年历模块和驱动模块等构成;实现了对氡浓度和氡析出率的连续自动测量,信息数据采用LCD显示,超高速微型打印机自动打印最后的测量结果。采用FPGA来设计连续自动测氡仪的测量系统,提高了系统的精度和稳定度。     

基于ADuC812的温度测量系统

介绍了单片机ADuC812与新型数字温度传感器TMP100、LED显示电路等组成的采用I2C总线的温度测量系统.I2C总线仅仅需要两根信号线(SEIA、SCL)就实现了完善的双工同步数据传送,采用器件地址的硬件设置方法,完全避免了器件片选线寻址的弊端,从而使硬件系统具有更简单、更灵活的扩展方法.系统的核心部分是与MCS-51单片机兼容的高性能单片机ADuC812.软件编写采用8051汇编语言.系统充分展示了采用I2C总线的数据采集单片机测量系统的灵活性、精密性和高集成性,提出了实现环境温度的高精度测量方法,能够很好地应用于γ能谱仪等核仪器仪表.     

加速器磁场测量的霍尔多探头装置

描述了用于加速器磁场测量的霍尔多探头装置,它包括一个具有三只恒温盒(内有58只霍尔片)的测磁长臂,高精度磁场检定系统以及数据自动获取系统。分别叙述了霍尔片的定位、恒温、校准、数据采集、处理等内容。并提出了多探头装置测量中霍尔片稳定性的重要性。给出了在我们条件下的一些具体数据。本装置已应用在兰州重离子研究装置(HIRFL)的建造过程中,实践证明它能有效地高质量地满足加速器磁场测量的要求。     

基于Multigen的虚拟地质环境构建技术探讨

虚拟地质环境构建技术是改变矿产资源勘查传统方式，实现虚拟找矿与勘探的重要技术。从Multigen虚拟现实平台的技术特点出发，探讨了基于Multigen虚拟现实平台的铀资源勘查虚拟地质环境构建的技术方法和流程，并对流程中的高程数据、属性数据、纹理数据的转换和输入，以及虚拟地质环境驱动等技术环节进行了较详细的阐述，进而初步建立了某铀矿区的虚拟地质环境，为实现建立铀资源数字勘查区的目的，并最终实现铀资源虚拟勘查的“梦想”奠定了初步基础。     

FPGA技术在脉冲中子源数据采集系统的设计与实现

介绍了一种基于FPGA、单片机及USB接口技术的脉冲中子源数据采集系统,并重点对FPGA的设计进行了阐述。