核电子学实验平台研制

发布时间：2022-05-12 17:49

　　随着核电以及核仪器等产业在中国的兴起,对核电子学方面的人才需求达到了一个新的高度。中国科学技术大学为此专门开设了“核电子学”专业实验,多年来已经培养了大批核电子学专业人才。但是,由于目前使用的实验设备过于陈旧,技术严重过时,大部分仪器损坏严重,维护成本高等原因,旧的实验体系已不能反映现代核电子学的学科特点。我们需必须要结合新的技术对实验平台进行更新换代,才能跟上学科发展的潮流和人才培养的的需求。为此,本论文研制了全新的核电子学实验平台。近年来,数字电路技术在飞速发展,比如各种数字化芯片、高速模数变换器（ADC）、处理器等的性能达到了前所未有的水平。可重构技术也是近些年来随之发展流行起来的一种技术路线。它已经在传统的计算机以及通信等领域的系统开发中得到了广泛应用。并逐渐被引入到核仪器的开发研制中,得到了越来越多的重视和研究。我们新的核电子学实验平台的研制正是结合了当前最新的硬件可重构技术路线和数字电路技术。通过对实验功能、测量内容和教学需求的分析整合,设计出了包含了硬件电路,功能算法,交互软件等的教学实验平台。在新的核电子学实验平台上通过差异化配置就可以实现所有的实验功能。 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    1.1 核电子学的形成与发展
    1.2 开设核电子学实验的意义
    1.3 核电子学教学实验现状
    1.4 本论文研究内容
第二章 实验安排和内容介绍
    2.1 核电子学实验安排
    2.2 主要实验介绍
        2.2.1 传输线
        2.2.2 快放大器性能测试
        2.2.3 模数变换器(ADC)的特性测试
        2.2.4 多道分析仪的使用和非线性测量
        2.2.5 数字成形与模拟成形性能测试对比
        2.2.6 时间定时性能测试
        2.2.7 时间数字变换器(TDC)性能测试
    2.3 本章小结
第三章 实验平台系统设计
    3.1 基于FPGA的可重构技术路线
    3.2 实验平台框架
    3.3 硬件电路设计
        3.3.1 信号输入电路
        3.3.2 数字化
        3.3.3 逻辑运算电路
        3.3.4 输出控制电路
    3.4 功能算法设计
        3.4.1 功能算法介绍
        3.4.2 数字成形算法
    3.5 实验平台交互设计
        3.5.1 软件设计需求与虚拟仪器
        3.5.2 实验与软件交互设计
    3.6 本章小结
第四章 教学应用
    4.1 快放大器性能测试实验
    4.2 多道分析仪使用和非线性测量实验
    4.3 时间数字变换器(TDC)性能测试实验
    4.4 本章小结
第五章 总结展望
    5.1 工作总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]梯形成形算法中成形参数与成形脉冲波形关系研究[J]. 洪旭,倪师军,周建斌,喻杰,马英杰,刘易.  核电子学与探测技术. 2016(02)
[2]基于FPGA与CY7C68013A的USB接口系统设计[J]. 罗向东.  科技广场. 2010(06)
[3]多通道双增益高速放大器的研制[J]. 赵雷,刘树彬,冼泽,安琪.  核技术. 2008(04)
[4]高精度时间间隔测量方法综述[J]. 孙杰,潘继飞.  计算机测量与控制. 2007(02)
[5]数字化多道脉冲幅度分析中的梯形成形算法[J]. 肖无云,魏义祥,艾宪芸.  清华大学学报(自然科学版). 2005(06)
[6]核电子学近期发展——核电子学发展史记（三）[J]. 楼滨乔.  核电子学与探测技术. 1992(02)
[7]核电子学的发展——核电子学发展史记（二）[J]. 楼滨乔.  核电子学与探测技术. 1991(04)
[8]核电子学的产生与形成——核电子学发展史记（一）[J]. 楼滨乔.  核电子学与探测技术. 1991(03)
[9]发展中的核电子学[J]. 王经瑾.  核电子学与探测技术. 1990(05)
[10]核电子学与核探测技术的十年[J]. 许廷宝.  核电子学与探测技术. 1990(05)

博士论文
[1]可重构核仪器的研究[D]. 桑子儒.中国科学技术大学 2013
[2]数字化核能谱获取系统的研究[D]. 张软玉.四川大学 2006

硕士论文
[1]基于FPGA的可重构系统设计[D]. 魏刚.北京化工大学 2006



本文编号：3652730