| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-14页 |
| 1.1 课题背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 TOF-SIMS数据采集系统发展及现状 | 第11-12页 |
| 1.3 主要研究内容 | 第12-14页 |
| 第2章 TOF-SIMS数据采集系统设计方案 | 第14-25页 |
| 2.1 离子飞行时间基本测量原理 | 第14-15页 |
| 2.2 系统需求分析 | 第15-16页 |
| 2.2.1 离子检测器输出信号的特征 | 第16-18页 |
| 2.2.2 系统设计要求和性能指标 | 第18-16页 |
| 2.3 系统设计方案的对比与论证 | 第16-23页 |
| 2.3.1 TOF-SIMS数据采集技术方案 | 第16-19页 |
| 2.3.2 定时甄别模块实现方案 | 第19-21页 |
| 2.3.3 时间数字转换模块实现方案 | 第21页 |
| 2.3.4 数据传输总线选择与总线控制方案 | 第21-23页 |
| 2.4 TOF-SIMS数据采集系统组成结构 | 第23-25页 |
| 第3章 TOF-SIMS数据采集系统各模块硬件电路设计 | 第25-32页 |
| 3.1 NIM-LVTTL电平转换电路设计 | 第25-27页 |
| 3.2 时间数字转换模块电路设计 | 第27-30页 |
| 3.2.1 供电电路 | 第27-29页 |
| 3.2.2 输入时钟电路 | 第29页 |
| 3.2.3 TDC-GPX与FPGA连接的接口电路 | 第29-30页 |
| 3.3 PCIE接口模块电路设计 | 第30-32页 |
| 第4章 TOF-SIMS数据采集系统FPGA控制器逻辑设计 | 第32-47页 |
| 4.1 控制器总体设计 | 第32-33页 |
| 4.2 TDC控制器 | 第33-38页 |
| 4.2.1 TDC-GPX芯片的时间测量原理与数据结构 | 第33-36页 |
| 4.2.2 TDC控制器设计 | 第36-38页 |
| 4.3 PCIE接口控制器 | 第38-47页 |
| 4.3.1 PCIE协议及PCIE接口控制器实现方案 | 第38-40页 |
| 4.3.2 PCIE IP核的定制 | 第40-43页 |
| 4.3.3 PCIE接口控制器应用层逻辑设计 | 第43-47页 |
| 第5章 TOF-SIMS数据采集系统上位机软件开发 | 第47-55页 |
| 5.1 TOF-SIMS数据采集系统的WINDOW驱动程序 | 第47-51页 |
| 5.1.1 WDM驱动模型 | 第47-48页 |
| 5.1.2 WDM驱动程序开发 | 第48-50页 |
| 5.1.3 DMA传输应用程序 | 第50-51页 |
| 5.2 基于MATLAB GUI的质谱图显示界面 | 第51-55页 |
| 5.2.1 基于Matlab的离子飞行时间数据处理 | 第51-52页 |
| 5.2.2 GUI界面设计流程 | 第52-53页 |
| 5.2.3 TOF-SIMS数据采集系统的质谱图显示界面 | 第53-55页 |
| 第6章 TOF-SIMS数据采集系统性能测试及应用 | 第55-67页 |
| 6.1 模块性能测试 | 第55-59页 |
| 6.1.1 定时甄别器模块性能测试 | 第55-56页 |
| 6.1.2 NIM-LVTTL电平转换电路性能测试 | 第56-58页 |
| 6.1.3 PCIE接口模块数据传输性能测试 | 第58-59页 |
| 6.2 系统离子飞行时间测量性能指标测试 | 第59-65页 |
| 6.2.1 时间测量范围测试 | 第60-61页 |
| 6.2.2 时间分辨率测试 | 第61-63页 |
| 6.2.3 与TOF-SIMS仪器联合测试 | 第63-65页 |
| 6.3 TOF-SIMS数据采集系统的应用 | 第65-67页 |
| 第7章 总结与展望 | 第67-69页 |
| 7.1 主要工作及成果 | 第67页 |
| 7.2 目前存在的问题和进一步工作建议 | 第67-69页 |
| 参考文献 | 第69-73页 |
| 作者简介与科研成果 | 第73-74页 |
| 致谢 | 第74页 |
