在核实验仪器中的嵌入式微机选型

简要介绍了在核物理实验设备研制和改进项目中,采用嵌入式微机的必要性和优点。根据系统改进的具体要求,调研并在实验室对几款市场上的嵌入式微机进行了具体性能测试,从而选择了具有超低功耗的x86架构嵌入式微机作为物理实验仪器中的控制器核心部件,并期望在高速数据采集和电控系统中得到应用。

用于核反应测量的脉冲波形数字甄别系统设计方案

针对核物理实验对核反应测量脉冲波形甄别系统的性能要求,提出了基于多片高速A/D和高端FPGA的数字化脉冲波形甄别系统设计方案。高速A/D完成对探测器输出波形信号的数字化,而后通过可编程的方式在FPGA内部采用先进的数字信号处理算法完成对信号的甄别,可以解决模拟电子线路对超大信号难以处理的问题,进而对探测器输出不同粒子特征进行准确提取,实现准确实时地触发高速数据采集主板系统。

一维位置灵敏法拉第筒的数据获取系统

简要介绍兰州重离子加速器国家实验室320 kV高压ECR实验平台原子分子物理终端上使用的一维位置灵敏法拉第筒的数据获取系统。该系统硬件由64通道电流/电压转换放大器和PCI-6224数据采集卡构成,并通过编写LabVIEW程序,实现数据的准确、同步、实时与高速采集。经验证,该获取系统简单易用,可靠性高,完全符合设计要求。

新型多道高精度的时间-电压转换电路系统的设计；A Design of New Multi-channel High Precision Time-to-amplitude Convert (TAC) Circuit

在发展髙性能多路小型化前端电路方面,阐述了一种用于测试时间的系统电路的设计与实现。其突出特点是转换速度快,电路结构简单,输入信号范围大、精度高、功耗低,电路采用改进的TAC方法,用于处理快速的时间信号,利用高速DMOS开关,并优化控制逻辑时序,极大提高了测试精度。

同步加速器高频系统前端控制器改进设计；Improvement Design of RF Front-end Controller for Synchrotron RF System

介绍了在CSR同步加速器高频控制系统改进项目中,高频前端控制器的改进设计。根据系统改进的具体要求,采用DSP+FPGA双电路板的体系结构,对高频前端控制器各个部分做了详细的设计,并给出了具体的资源消耗结果和设计图。

束流调制器物理机制与电子学设计

兰州重离子回旋加速器装置H IRFL在某种工作模式下,需要对束流在时间上进行调制,以避免束流对输运线造成损伤;并在加速器引出的束流能量较高且流强很大时,采用束流调制器可使调束在较低的流强下进行,而不必改变加速器的参数。调制器由加装在束运管道上的两个平行电极与相应的电子学电路组成。为满足调制脉冲前后沿的时间要求,电子学设计着重考虑展宽电压放大器频带低品质因数电路设计。

基于FPGA的数字电源调节器研究与设计

详细描述了基于FPGA方案的数字电源调节器。首先介绍了数字调节器的硬件功能模块设计,重点对用于采样电源输出电流的高速高精度AD7634的工作原理做了描述,并给出了AD7634采集一个电压信号的工作波形;其次介绍了数字调节器的软件设计,包括调节器算法、功能以及在FPGA内的实现方法;最后,以一台15 A/15 V校正磁铁电源为样机,进行了闭环调节实验,给出了测试结果。

基于FPGA的CSR高频控制系统相位求解模块设计

CSR高频控制系统需要对高频正弦波激励信号的幅度、相位、频率进行稳定控制。相位arctan(Q/I)求解是必不可少的模块。论述了一种新的基于FPGA平台和对称查找表法(SBTM)的求解相位arctan(Q/I)的方法,做了详细的理论分析,给出了具体实现的代码和结果。该模块精度高,消耗资源少,可直接应用于CSR高频控制系统。

基于DMOS管的电荷灵敏前置放大器设计；Design of A Charge Sensitive Preamplifier Based on DMOS FET

提出了一种由DMOS场效应管构成的电荷灵敏前置放大器,可用于硅,Si(Li),CdZnTe及CsI探测器。该前置放大器采用不同于传统的阻容反馈式的电路结构,完全使用MOS管搭建,该前放的设计完成为设计实现ASIC电路准备了技术基础。由Multisi m仿真结果看出该电荷灵敏前置放大器输出信号上升时间小于15ns,并且具有很好的稳定性。

基于CPLD和ATMEGAL128的数字电源系统的设计；Design of Digital Power Control System Based on CPLD and ATMEGAL128

介绍了一种基于CPLD设计的电源控制模块,并且利用Atmegal128单片机和RTL8019S实现逻辑功能和远程控制功能。该电源系统主要用于重离子加速器注入器(SFC)中,具有很好的灵活性、可远程控制、性能稳定等特点。

HIRFL真空远程控制系统设计

为满足HIRFL-CSR工程对HIRFL真空系统的要求,达到远程监测控制的目的,提高整体运行效率,设计实现了一套这样的远程控制系统。文章简要介绍了以MSP430F149为核心设计的真空控制模块,及其在HIRFL真空远程控制系统中的应用。着重介绍了控制模块的硬件组成以及软件控制程序设计。该系统通过Intranet网络连接各种设备,实现了对HIRFL真空系统的远程监测与控制。

HIRFL—CSR循环冷却水温度远程测量系统设计；A Design of Remote Temperature-measuring System for HIFRL-CSR Recyclable Cooling Water System

介绍了一种基于一线总线数字温度传感器的HIFRL-CSR循环冷却水温度远程测量系统,阐述了以DT400模块为核心的温度测量的硬件模块和软件设计。该系统具有测温精度高、易扩展性、低成本、低功耗、可靠性高、抗干扰能力强等特点,根据不同需要可应用于多种温度测量系统中。

CSRe团簇内靶温度闭环控制器设计；Design of Closed Loop Temperature Controller for CSRe Internal Target System

介绍了国家重大科学工程项目——兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL-CSR)的实验环(CSRe)团簇内靶温度闭环控制器的设计。该控制器给气体喷嘴处测温电阻提供长时间稳定度为0.1%的1mA恒定电流,通过12位ADC得到喷嘴温度,并通过混合信号处理器MSP430F149来实现制冷/加热闭环操作。在多种不同实验气体的情况下,该控制器的温度控制精度小于0.5K。目前,该控制器在现场工作良好。

新型多道高精度的时间一电压转换电路系统的设计

现在的粒子物理和核物理实验中,大规模探测器得到广泛应用,对后继的电子学系统主要要求能量分辨率好,时间响应快,屏蔽特性好,性能稳定,易于控制,高集成度,高密度等。为了满足这些要求,我们采用经过改进的经典的模拟电路与数字控制电路相结合的方式,将重点讨论系统的控制系统的设计与实现。

基于无线通信的阀门泄漏检测系统

阀门泄漏的在线监测一直是困扰流程工业的难题,采用传统有线监控方式需要巨大的布线安装成本。本文通过结合无线通信技术和超声检测技术,研究并开发了一种基于无线通信的阀门泄漏检测系统,可极大地降低测控系统的投资和使用成本,通过实时检测阀门的工作状态,及时发现并定位泄漏位置,实现工业生产的节能降耗。