中國(guó)散裂中子源Back-n數(shù)字化觸發(fā)方法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、核數(shù)據(jù)是核結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)及核反應(yīng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)稱。其中核結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)用于描述單個(gè)核素的基本性質(zhì),核反應(yīng)數(shù)據(jù)用于描述入射粒子與原子核的相互作用。核數(shù)據(jù)是所有與原子核研究及應(yīng)用相關(guān)的最基本數(shù)據(jù)。中子核數(shù)據(jù)是核數(shù)據(jù)的重要組成部分,其在核能開(kāi)發(fā)、核廢料處理、核醫(yī)學(xué)、國(guó)防建設(shè)、原子核物理研究等領(lǐng)域具有重要作用。
  我國(guó)的核數(shù)據(jù)測(cè)量工作開(kāi)始于二十世紀(jì)六十年代,經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,我國(guó)已建立起了《中國(guó)評(píng)價(jià)核數(shù)據(jù)庫(kù)》,很好地服務(wù)了我國(guó)核工業(yè)的發(fā)展,具備了開(kāi)展實(shí)驗(yàn)

2、測(cè)量、理論計(jì)算模擬及評(píng)價(jià)的完整的核數(shù)據(jù)生產(chǎn)能力。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,核數(shù)據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,新型反應(yīng)堆、受控核聚變、核醫(yī)學(xué)、基礎(chǔ)物理研究以及航天探測(cè)等應(yīng)用對(duì)核數(shù)據(jù)的精度、核素種類及能區(qū)都提出了新的要求。為了促進(jìn)我國(guó)在核數(shù)據(jù)領(lǐng)域的發(fā)展,滿足新時(shí)期對(duì)核數(shù)據(jù)測(cè)量的要求,中國(guó)散裂中子源(CSNS)在質(zhì)子束流反角方向興建了反角白光中子源(簡(jiǎn)稱Back-n)用于核數(shù)據(jù)測(cè)量。
  為了滿足多樣化的核數(shù)據(jù)測(cè)量要求,Back-n上規(guī)劃了多種譜儀。

3、每種譜儀的物理目標(biāo)不同,因而對(duì)讀出電子學(xué)的要求也就不相同。為滿足核數(shù)據(jù)測(cè)量精細(xì)化的要求,同時(shí)簡(jiǎn)化電子學(xué)系統(tǒng)的研制,本論文提出了一種具有極強(qiáng)的可擴(kuò)展性和靈活性,能夠適用于Back-n上多數(shù)譜儀的讀出電子學(xué)方案。在該方案中采用模擬調(diào)理電路與數(shù)字化電路分離設(shè)計(jì)的方法,通過(guò)一塊專用的信號(hào)調(diào)理模塊調(diào)理各探測(cè)器的輸出信號(hào),然后由共用的高速高精度波形數(shù)字化模塊獲取探測(cè)器輸出的全波形數(shù)據(jù)。
  在已有的采用波形數(shù)字化技術(shù)的核數(shù)據(jù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)中,讀出電

4、子學(xué)通常采用傳統(tǒng)模擬硬件觸發(fā)或者完全軟件觸發(fā)的觸發(fā)判選方式。模擬觸發(fā)方案實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、靈活性差,難以適應(yīng)譜儀的多樣性;全軟件觸發(fā)方案需要將數(shù)據(jù)全部傳輸至軟件,數(shù)據(jù)傳輸、處理的成本很高,實(shí)時(shí)性較差。本論文針對(duì)Back-n上多樣化的譜儀,研究與之相適應(yīng)的高速、高精度讀出電子學(xué),在獲取的全波形數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,充分利用FPGA的實(shí)時(shí)性、靈活性及并行處理能力實(shí)時(shí)提取波形信息。進(jìn)一步,本論文利用PXIe平臺(tái)豐富的背板總線資源及高速串行通信技術(shù),解決

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