高分辨X射線面陣CCD探測器數(shù)據(jù)采集.pdf

1、CT技術(shù)已經(jīng)在各行業(yè)，尤其是工業(yè)、醫(yī)療行業(yè)取得了重大發(fā)展，其顯著特點(diǎn)是可以完整、準(zhǔn)確的重建工件內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)，并可對工件組成成分和幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量評價。探測器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是CT設(shè)備的重要組成部分，其功能是將透射過物體的X射線轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，為后續(xù)的圖像處理和重建做準(zhǔn)備。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，探測器的精度要求也越來越高。常用的探測器有閃爍體探測器和氣體探測器，CCD探測器是閃爍體探測器中的一種，它具有分辨率高、動態(tài)范圍寬和靈敏度

2、高等優(yōu)點(diǎn)，在微納CT系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。因此，面陣CCD探測器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研發(fā)具有重大的意義。
　　本文基于課題要求和CCD的成像原理，完成了面陣CCD探測器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。首先，分析選定了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集方案，同時對系統(tǒng)各個模塊的主要器件進(jìn)行合理選型。然后，通過研究面陣CCD傳感器KAF-8300的應(yīng)用需求，完成了CCD傳感器模塊的電路設(shè)計(jì)工作，采用Altera公司的EP1C3T144I7芯片作為時序控

3、制器件，使得各路驅(qū)動信號的時序都能達(dá)到要求。最后，根據(jù)CCD信號的輸出特性，設(shè)計(jì)了信號調(diào)理模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)緩存和上傳模塊，其中信號調(diào)理模塊對CCD輸出信號進(jìn)行放大和濾波處理，A/D轉(zhuǎn)換模塊對信號進(jìn)行相關(guān)雙采樣、放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，數(shù)據(jù)緩存和上傳模塊將得到的數(shù)字信號存儲在RAM中通過網(wǎng)絡(luò)接口上傳到上位機(jī)。
　　本文在最后介紹了系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試，主要包括CCD信號的輸出測試和數(shù)據(jù)采集與傳輸測試。在數(shù)據(jù)采集與傳輸測試的過程中，對