核探测与核电子学国家重点实验室 中国科学技术大学近代物理系 王照琪

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核探测与核电子学国家重点实验室 中国科学技术大学近代物理系 王照琪 2014.08 可重构核电子学教学实验平台设计 核探测与核电子学国家重点实验室 中国科学技术大学近代物理系 王照琪 2014.08

目录 教学实验现状 实验平台方案 实验平台硬件设计 实验平台软件设计 设计总结

教学实验现状 中国科学技术大学开设《核电子学实验》 提出实验平台进行更新 实践性很强,实验具有代表意义 目前主要使用NIM仪器 每个仪器的功能专一 不同实验需要不同的仪器配置 仪器功能和性能逐渐老化 提出实验平台进行更新 硬件可重构实现仪器 软件配置实验 一套系统实现不同实验

实验平台方案

实验平台硬件设计 多输入前端 高速数字化 可重构FPGA USB接口电路

实验平台硬件设计 可重构实现:FPGA逻辑划分为固定部分和可重构部分

实验平台软件设计 采用LabVIEW进行实验平台软件设计 接口驱动函数基于NI-VISA基本读写I/O开发 数据流方式逐个调用驱动函数实现核仪器 仪器组合使用完成实验

实验平台软件设计 目前完成的虚拟核仪器 多道分析器: -5V~5V,4096道(单极性)/8192道(双极性)

实验平台软件设计 目前完成的虚拟核仪器 单道分析器及定标器:计数误差始终小于0.5‰,最高计数率 45 M/s

实验平台软件设计 目前完成的虚拟核仪器 示波器

设计总结 通过硬件重构和软件配置,实验平台可以实现多种核仪器,基本上能够覆盖核电子学教学实验的相关内容。 实验平台的设计,使得整套核电子学实验可以在统一的软硬件平台上完成。

谢谢各位