隨著人類工業(yè)發(fā)展對能源的需求量越來越大,而清潔的可再生能源利用率占比并不高,聚變核能作為一種新型清潔能源,在國際上深受各國的廣泛關(guān)注。在聚變核能的研究和利用過程中,如何保證長時(shí)期的安全穩(wěn)定運(yùn)行,就需要一整套診斷系統(tǒng)來監(jiān)控聚變運(yùn)行的各種狀態(tài),包括等離子體溫度測量,等離子體密度測量,等離子體位形測量,磁測量,光譜測量,輻射測量等等。其中,硬X射線診斷系統(tǒng)是測量聚變等離子體運(yùn)行過程中輻射的硬X射線參數(shù),從而研究快速電子行為,低雜波（LHW）沉積和驅(qū)動效果等物理特性。而該項(xiàng)診斷最核心的電子學(xué)測量技術(shù)就是多通道脈沖幅度分析技術(shù),該技術(shù)被廣泛運(yùn)用到核能譜測量儀中。隨著數(shù)字化和半導(dǎo)體技術(shù)的蓬勃發(fā)展,核測量技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代。多通道脈沖幅度分析器逐步由模擬化向數(shù)字化發(fā)展,數(shù)字化多通道脈沖幅度分析儀不僅硬件電路結(jié)構(gòu)更加簡單,并且其精度和靈敏度也逐漸提高,成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。先進(jìn)實(shí)驗(yàn)超導(dǎo)托卡馬克裝置（EAST）是國內(nèi)最先進(jìn)的核聚變研究平臺,在世界聚變研究領(lǐng)域也具有重要地位。隨著聚變研究的不斷發(fā)展,在EAST裝置的硬X射線診斷中,對能譜測量的精度、時(shí)間分辨率、通道數(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等方面均已不滿足高參... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

EAST實(shí)驗(yàn)裝置

緒論3類信號的數(shù)量，輸入脈沖的幅度分布譜只需要測量一次就可以取得[13-14]。EAST實(shí)驗(yàn)裝置經(jīng)過不斷升級改進(jìn)，其實(shí)驗(yàn)放電時(shí)間也在不斷增加。傳統(tǒng)模擬多道脈沖幅度分析儀的能量分辨率，時(shí)間分辨率和通道數(shù)已經(jīng)無法滿足EAST對硬X射線能譜診斷的升級要求。傳統(tǒng)模擬多道脈沖幅度分析儀通常采用比較閾值進(jìn)行脈沖幅度甄別，再進(jìn)行放大濾波成形，基線恢復(fù)，堆積判棄，脈沖信號峰值保持等一系列處理，不但電路設(shè)計(jì)難度大，開發(fā)時(shí)間長，成本高，而且存在死時(shí)間長等問題[15]。隨著集成電路技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的快速發(fā)展，各種數(shù)字化器件成為發(fā)展新趨勢。從20世紀(jì)90年代，數(shù)字化多通道脈沖幅度分析儀逐漸取代傳統(tǒng)模擬多通道脈沖幅度分析儀。目前，市場上大多商用數(shù)字化多通道脈沖幅度分析儀是基于USB（通用串行總線）或NIM（核儀器模塊）架構(gòu)，例如（1）MIRION公司生產(chǎn)的MultiportII多通道分析儀[16]采用雙寬度NIM結(jié)構(gòu)，通過標(biāo)準(zhǔn)的USB端口或標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)端口（非屏蔽雙絞線）與PC端連接,如圖1.2所示。圖1.2MultiportII多通道分析儀實(shí)物圖Fig1.2MultiportIIMulti-channelAnalyzer（2）意大利CAEN公司生產(chǎn)的HEXAGON數(shù)字多通道分析儀[17]是一款高精度32kMCA，具有單輸入和雙輸入通道版本。通訊連接以10/100T以太網(wǎng)和USB2.0接口為主，如圖1.3所示。

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文4圖1.3HEXAGON數(shù)字多通道分析儀實(shí)物圖Fig1.3HEXAGONMulti-channelAnalyzer（3）美國AMETEKORTEC公司的ASPEC-927[18]是一種經(jīng)濟(jì)的雙輸入多通道分析儀系統(tǒng)，每個(gè)ASPEC-927均采用單寬度NIM機(jī)箱提供，通過標(biāo)準(zhǔn)USB-2.0接口連接到主機(jī)，并包含MAESTRO仿真軟件。符合USB-2.0數(shù)據(jù)傳輸速度的單臺計(jì)算機(jī)可以使用USB-2.0集線器控制多個(gè)設(shè)備，如圖1.4所示。圖1.4ASPEC-927多道分析儀Fig1.4ASPEC-927Multi-channelAnalyzer（4）FASTComTec公司生產(chǎn)的MCA4系列的多通道分析儀[19]具有最高64k分辨率，1-4個(gè)輸入通道可選，通訊方式以USB通訊接口為主，如圖1.5所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]全并行—逐次逼近混合型模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與研究[D]. 余文成.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]基于FPGA的數(shù)字化多道脈沖幅度分析器研究與數(shù)字γ譜儀初步開發(fā)[D]. 劉華.東華理工大學(xué) 2016
[5]實(shí)時(shí)信號分析儀中PXIE高速接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王榮華.電子科技大學(xué) 2014
[6]基于PXIe總線的高速串行背板設(shè)計(jì)[D]. 李海南.電子科技大學(xué) 2013
[7]基于FPGA和STM32的數(shù)字化多道脈沖幅度分析器設(shè)計(jì)[D]. 盧圣才.成都理工大學(xué) 2013
[8]基于LabVIEW的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)[D]. 王力.南京理工大學(xué) 2013
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本文編號：3053103