為了解決石油、天然氣、煤炭等能源日益減少問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外科學(xué)家在可控?zé)岷司圩冾I(lǐng)域進(jìn)行了數(shù)十年的深入研究,設(shè)計(jì)了ITER（International Thermonuclear Experimental Reactor,國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆）。其目的是建造一個(gè)可受控點(diǎn)火和自持燃燒的大型托卡馬克裝置,使其發(fā)生核聚變而產(chǎn)生巨大的能量,為商業(yè)示范堆的建造和應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。為了研究核聚變反中的等離子體不穩(wěn)定性狀態(tài)、鋸齒特性、雜質(zhì)輻射等物理過(guò)程,同時(shí)為等離子體控制提供參考數(shù)據(jù),在ITER裝置的12號(hào)窗口安裝了軟X射線相機(jī),用來(lái)探測(cè)等離子體徑向方向的軟X射線輻射分布,其中能量范圍為1 keV¹0 keV。軟X射線相機(jī)主要由探測(cè)器、前置放大器、中繼放大器、數(shù)據(jù)采集以及CODAC（Control,Data Access and Communication,控制、數(shù)據(jù)訪問(wèn)和通信）中央控制系統(tǒng)等組成,探測(cè)器將軟X射線光信號(hào)轉(zhuǎn)換為10 nA¹0μA的電流信號(hào),經(jīng)過(guò)前置放大、中繼放大、信號(hào)調(diào)理,由數(shù)據(jù)采集模塊完成信號(hào)接收,此時(shí)的信號(hào)電壓幅度值可以達(dá)到-10 V¹

【文章來(lái)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(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

ITER裝置

圖 1.2 NIM 機(jī)箱結(jié)構(gòu)示意圖Fig 1.2 Structure diagram of NIM chassisITER 項(xiàng)目使用軟 X 射線相機(jī)采集其裝置中的軟 X 射線信號(hào)[10]，軟 X 射線相機(jī)安裝在 ITER 裝置真空室的水平窗口上，安裝位置如圖 1.3 所示。圖 1.3 軟 X 射線相機(jī)安裝位置

3圖 1.3 軟 X 射線相機(jī)安裝位置Fig 1.3 Installed location of soft X-ray camera本文使用 FPGA 可并行流水線處理能提高處理的速度，可以在 FPGA 中加入處理算法，可以實(shí)現(xiàn)等離子體快速實(shí)時(shí)反饋控制，設(shè)計(jì)電路采集軟 X 射線相機(jī)輸出信號(hào)，通過(guò) PXIe 總線實(shí)現(xiàn)對(duì)多通道數(shù)據(jù)的采集、傳輸以及分析處理。由于 ITER裝置軟 X 射線診斷系統(tǒng)需要具備高時(shí)空分辨率，因此采用了大面積陣列型硅光電二極管探測(cè)器測(cè)量等離子體大動(dòng)態(tài)范圍的垂直徑向 X 射線輻射分布，其總通道數(shù)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[7]基于PXIe總線的高速數(shù)字I/O硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 江繼龍.北京工業(yè)大學(xué) 2015
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