低本底α、β能谱测量系统研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 引言 | 第12-16页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 低本底α、β射线测量系统国内外研究近况 | 第13-14页 |
| 1.3 论文主要研究内容 | 第14-15页 |
| 1.4 论文结构安排 | 第15-16页 |
| 第2章 射线监测的理论和设计方案 | 第16-22页 |
| 2.1 α、β射线的探测原理和甄别方法 | 第16-17页 |
| 2.1.1 α射线探测原理 | 第16页 |
| 2.1.2 β射线探测原理 | 第16页 |
| 2.1.3 α、β及反符合信号特征 | 第16-17页 |
| 2.1.4 α、β射线的甄别方法 | 第17页 |
| 2.2 本底来源和降低本底的方法 | 第17-18页 |
| 2.3 探测器选择 | 第18-20页 |
| 2.4 系统结构和方案 | 第20-22页 |
| 2.4.1 系统描述 | 第20页 |
| 2.4.2 结构设计 | 第20-22页 |
| 第3章 硬件设计 | 第22-64页 |
| 3.1 测量腔室 | 第22-25页 |
| 3.1.1 测量腔室整体结构 | 第22-24页 |
| 3.1.2 真空泵选型 | 第24-25页 |
| 3.1.3 腔室密封方案 | 第25页 |
| 3.2 前放 | 第25-31页 |
| 3.2.1 前置放大器简介 | 第25页 |
| 3.2.2 前放电路仿真 | 第25-31页 |
| 3.2.3 前放屏蔽 | 第31页 |
| 3.3 信号调理电路设计 | 第31-46页 |
| 3.3.1 主放 | 第31-33页 |
| 3.3.2 模拟基线 | 第33-38页 |
| 3.3.3 单端信号转差分信号 | 第38-39页 |
| 3.3.4 多通道高速ADC模拟部分 | 第39-42页 |
| 3.3.5 等效信号增益可调 | 第42-46页 |
| 3.4 数字电路设计 | 第46-59页 |
| 3.4.1 LVDS通信协议 | 第46-48页 |
| 3.4.2 多通道高速ADC数字部分 | 第48-50页 |
| 3.4.3 FPGA电路设计 | 第50-53页 |
| 3.4.4 MCU电路设计 | 第53-55页 |
| 3.4.5 CAN通信电路设计 | 第55-59页 |
| 3.5 电源系统设计 | 第59-64页 |
| 3.5.1 电源系统框图 | 第60页 |
| 3.5.2 低噪声模拟电源设计 | 第60-61页 |
| 3.5.3 ADC电源电路 | 第61-62页 |
| 3.5.4 精密基准源电路 | 第62-63页 |
| 3.5.5 FPGA与MCU电源配置 | 第63-64页 |
| 第4章 软件设计 | 第64-143页 |
| 4.1 FPGA核心算法设计 | 第64-122页 |
| 4.1.1 FPGA总体逻辑框图 | 第64-65页 |
| 4.1.2 ADC数据采集处理 | 第65-67页 |
| 4.1.3 核脉冲信号 | 第67-71页 |
| 4.1.4 数字基线计算 | 第71-86页 |
| 4.1.5 信号恢复算法研究 | 第86-102页 |
| 4.1.6 核脉信号数字滤波 | 第102-108页 |
| 4.1.7 信号识别与幅度提取 | 第108-110页 |
| 4.1.8 能谱统计 | 第110-113页 |
| 4.1.9 反符合算法 | 第113-118页 |
| 4.1.10 FPGA与MCU通信接口设计 | 第118-122页 |
| 4.2 MCU控制程序设计 | 第122-132页 |
| 4.2.1 MCU总体逻辑框图 | 第122-123页 |
| 4.2.2 基于ARM的双SPI通信接口设计 | 第123-125页 |
| 4.2.3 基于ARM的CAN通信接口设计 | 第125-127页 |
| 4.2.4 模拟电路基线控制 | 第127-128页 |
| 4.2.5 模拟电路等效增益调节 | 第128-129页 |
| 4.2.6 高速ADC数据采集寄存器配置 | 第129-131页 |
| 4.2.7 MCU数据交换状态机 | 第131-132页 |
| 4.3 PC软件程序设计 | 第132-143页 |
| 4.3.1 软件需求分析 | 第133-134页 |
| 4.3.2 底层通信协议 | 第134-137页 |
| 4.3.3 软件功能描述 | 第137-140页 |
| 4.3.4 基本算法实现 | 第140-143页 |
| 第5章 功能模块测试与验证 | 第143-157页 |
| 5.1 核脉冲信号测试 | 第143-147页 |
| 5.1.1 高压性能测试 | 第143-145页 |
| 5.1.2 前放信号输出测试 | 第145-146页 |
| 5.1.3 多通道符合信号测试 | 第146-147页 |
| 5.2 信号调理部分测试 | 第147-149页 |
| 5.2.1 低压正负电源测试 | 第147页 |
| 5.2.2 主放信号输出测试 | 第147-148页 |
| 5.2.3 多通道模拟基线调节测试 | 第148-149页 |
| 5.2.4 单端信号转差分信号测试 | 第149页 |
| 5.3 多通道数字采集测试 | 第149-157页 |
| 5.3.1 多通道原始脉冲读取测试 | 第149-150页 |
| 5.3.2 下冲信号恢复测试 | 第150-151页 |
| 5.3.3 脉冲信号前沿恢复测试 | 第151页 |
| 5.3.4 多通道滤波脉冲读取测试 | 第151-152页 |
| 5.3.5 多通道能谱采集测试 | 第152-153页 |
| 5.3.6 多通道性能参数一致性调节 | 第153-154页 |
| 5.3.7 多通道本底测能谱测量 | 第154-155页 |
| 5.3.8 多通道反符合测量 | 第155-156页 |
| 5.3.9 多通道反符合本底能谱测量 | 第156-157页 |
| 第6章 系统测试 | 第157-158页 |
| 6.1 校准条件 | 第157页 |
| 6.2 校准结果 | 第157-158页 |
| 结论 | 第158-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
| 参考文献 | 第161-164页 |
| 攻读学位期间取得学术成果 | 第164-165页 |
| 附录 | 第165-167页 |
| 附录A 校准证书扫描件 | 第165-167页 |
