基于PXIe的软X射线相机多通道数据采集系统设计
发布时间：2021-01-10 05:29
为了解决石油、天然气、煤炭等能源日益减少问题,国内外科学家在可控热核聚变领域进行了数十年的深入研究,设计了ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor,国际热核实验反应堆）。其目的是建造一个可受控点火和自持燃烧的大型托卡马克装置,使其发生核聚变而产生巨大的能量,为商业示范堆的建造和应用奠定基础。为了研究核聚变反中的等离子体不稳定性状态、锯齿特性、杂质辐射等物理过程,同时为等离子体控制提供参考数据,在ITER装置的12号窗口安装了软X射线相机,用来探测等离子体径向方向的软X射线辐射分布,其中能量范围为1 keV10 keV。软X射线相机主要由探测器、前置放大器、中继放大器、数据采集以及CODAC（Control,Data Access and Communication,控制、数据访问和通信）中央控制系统等组成,探测器将软X射线光信号转换为10 nA10μA的电流信号,经过前置放大、中继放大、信号调理,由数据采集模块完成信号接收,此时的信号电压幅度值可以达到-10 V1
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ITER装置
图 1.2 NIM 机箱结构示意图Fig 1.2 Structure diagram of NIM chassisITER 项目使用软 X 射线相机采集其装置中的软 X 射线信号[10]，软 X 射线相机安装在 ITER 装置真空室的水平窗口上，安装位置如图 1.3 所示。图 1.3 软 X 射线相机安装位置
3图 1.3 软 X 射线相机安装位置Fig 1.3 Installed location of soft X-ray camera本文使用 FPGA 可并行流水线处理能提高处理的速度，可以在 FPGA 中加入处理算法，可以实现等离子体快速实时反馈控制，设计电路采集软 X 射线相机输出信号，通过 PXIe 总线实现对多通道数据的采集、传输以及分析处理。由于 ITER装置软 X 射线诊断系统需要具备高时空分辨率，因此采用了大面积阵列型硅光电二极管探测器测量等离子体大动态范围的垂直径向 X 射线辐射分布，其总通道数
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的多通道数据采集系统设计与实现[J]. 谈良,纪凌. 电子测量技术. 2018(05)
[2]民用飞机单粒子翻转问题研究[J]. 唐志帅,王延刚,刘兴华. 电气自动化. 2017(06)
[3]核辐射屏蔽材料的研究进展及发展趋势[J]. 李奎江,邹树梁,唐德文. 现代制造技术与装备. 2017(08)
[4]基于LabVIEW的多通道数据采集分析系统设计分析[J]. 李士钊. 通信电源技术. 2016(03)
[5]基于FPGA的多通道数据采集系统的设计[J]. 史籍,常越,李海国. 电气自动化. 2016(01)
[6]基于FPGA和ARM的高速多通道数据采集系统设计[J]. 张素萍,高照阳,张建芬. 自动化与仪器仪表. 2015(08)
[7]基于千兆网的FPGA多通道数据采集系统设计[J]. 史鹏腾. 电子科技. 2015(02)
[8]PCB设计课程项目驱动教学改革的探索[J]. 曹义,邢玉秀,张琳,刘亿文. 电子世界. 2014(01)
[9]基于PXIe总线和LabVIEW数据采集[J]. 董锋剑,何倞,张羽. 中国科技信息. 2014(02)
[10]基于NIM系统的多道脉冲幅度采集卡设计[J]. 南钢洋,王彦瑜,张建川. 核电子学与探测技术. 2011(11)
硕士论文
[1]基于射频一体化芯片的测控应答机模拟地面站关键技术研究[D]. 周玉婷.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2018
[2]基于PXIe架构的一种新型数字化磁共振成像谱仪梯度控制器的研制[D]. 寇松方.电子科技大学 2018
[3]嵌入式VPX信号处理系统通信链路技术研究[D]. 王龙.浙江大学 2018
[4]基于PXIe高速接口的高速数据传输平台的设计与实现[D]. 张沁馨.电子科技大学 2018
[5]中子能谱测量新技术研究[D]. 罗绍北.华北电力大学(北京) 2018
[6]基于Kintex-7的三维声学成像主信号处理系统硬件设计[D]. 胡将.浙江大学 2016
[7]基于PXIe总线的高速数字I/O硬件设计与实现[D]. 江继龙.北京工业大学 2015
[8]SCMOS高速成像系统关键技术研究[D]. 吴胜.重庆大学 2015
[9]实时信号分析仪中PXIE高速接口的设计与实现[D]. 王荣华.电子科技大学 2014
[10]基于FPGA和USB的数字化多道脉冲幅度分析系统[D]. 李逢伟.兰州大学 2014
本文编号：2968153
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
ITER装置
图 1.2 NIM 机箱结构示意图Fig 1.2 Structure diagram of NIM chassisITER 项目使用软 X 射线相机采集其装置中的软 X 射线信号[10]，软 X 射线相机安装在 ITER 装置真空室的水平窗口上，安装位置如图 1.3 所示。图 1.3 软 X 射线相机安装位置
3图 1.3 软 X 射线相机安装位置Fig 1.3 Installed location of soft X-ray camera本文使用 FPGA 可并行流水线处理能提高处理的速度，可以在 FPGA 中加入处理算法，可以实现等离子体快速实时反馈控制，设计电路采集软 X 射线相机输出信号，通过 PXIe 总线实现对多通道数据的采集、传输以及分析处理。由于 ITER装置软 X 射线诊断系统需要具备高时空分辨率，因此采用了大面积阵列型硅光电二极管探测器测量等离子体大动态范围的垂直径向 X 射线辐射分布，其总通道数
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于FPGA的多通道数据采集系统设计与实现[J]. 谈良,纪凌. 电子测量技术. 2018(05)
[2]民用飞机单粒子翻转问题研究[J]. 唐志帅,王延刚,刘兴华. 电气自动化. 2017(06)
[3]核辐射屏蔽材料的研究进展及发展趋势[J]. 李奎江,邹树梁,唐德文. 现代制造技术与装备. 2017(08)
[4]基于LabVIEW的多通道数据采集分析系统设计分析[J]. 李士钊. 通信电源技术. 2016(03)
[5]基于FPGA的多通道数据采集系统的设计[J]. 史籍,常越,李海国. 电气自动化. 2016(01)
[6]基于FPGA和ARM的高速多通道数据采集系统设计[J]. 张素萍,高照阳,张建芬. 自动化与仪器仪表. 2015(08)
[7]基于千兆网的FPGA多通道数据采集系统设计[J]. 史鹏腾. 电子科技. 2015(02)
[8]PCB设计课程项目驱动教学改革的探索[J]. 曹义,邢玉秀,张琳,刘亿文. 电子世界. 2014(01)
[9]基于PXIe总线和LabVIEW数据采集[J]. 董锋剑,何倞,张羽. 中国科技信息. 2014(02)
[10]基于NIM系统的多道脉冲幅度采集卡设计[J]. 南钢洋,王彦瑜,张建川. 核电子学与探测技术. 2011(11)
硕士论文
[1]基于射频一体化芯片的测控应答机模拟地面站关键技术研究[D]. 周玉婷.中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心) 2018
[2]基于PXIe架构的一种新型数字化磁共振成像谱仪梯度控制器的研制[D]. 寇松方.电子科技大学 2018
[3]嵌入式VPX信号处理系统通信链路技术研究[D]. 王龙.浙江大学 2018
[4]基于PXIe高速接口的高速数据传输平台的设计与实现[D]. 张沁馨.电子科技大学 2018
[5]中子能谱测量新技术研究[D]. 罗绍北.华北电力大学(北京) 2018
[6]基于Kintex-7的三维声学成像主信号处理系统硬件设计[D]. 胡将.浙江大学 2016
[7]基于PXIe总线的高速数字I/O硬件设计与实现[D]. 江继龙.北京工业大学 2015
[8]SCMOS高速成像系统关键技术研究[D]. 吴胜.重庆大学 2015
[9]实时信号分析仪中PXIE高速接口的设计与实现[D]. 王荣华.电子科技大学 2014
[10]基于FPGA和USB的数字化多道脉冲幅度分析系统[D]. 李逢伟.兰州大学 2014
本文编号：2968153
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