【摘要】：空間高能粒子輻射會(huì)對(duì)航天器造成輻射損傷,威脅著航天員的健康和生命。隨著我國(guó)載人航天事業(yè)的發(fā)展,非常需要對(duì)空間高能粒子輻射進(jìn)行系統(tǒng)而深入的探測(cè)研究。數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)是空間粒子探測(cè)器系統(tǒng)的重要組成部分,通過對(duì)探測(cè)器信號(hào)處理和數(shù)據(jù)獲取分析可以得到目標(biāo)粒子入射方向、種類以及能量等特征信息。本論文主要是針對(duì)快塑料閃爍體探測(cè)器陣列設(shè)計(jì)搭建了一套基于高速、高分辨率的數(shù)字處理器的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng),并且成功運(yùn)用于實(shí)驗(yàn)測(cè)試。詳細(xì)研究分析了高速數(shù)字處理器的工作原理,設(shè)計(jì)獲取系統(tǒng)電子學(xué)數(shù)據(jù)傳輸鏈路,完成了系統(tǒng)的硬件搭建以及同步化測(cè)量連接。同時(shí),利用FPGA固件對(duì)數(shù)字信號(hào)的處理方法,對(duì)數(shù)據(jù)獲取軟件進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取和在線符合測(cè)量。本文搭建的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)通過數(shù)字處理器高速采樣處理和數(shù)據(jù)循環(huán)緩存的方法,使系統(tǒng)能沒有死時(shí)間地進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取。通過標(biāo)準(zhǔn)固件獲取軟件設(shè)置數(shù)字處理器雙邊沿采樣工作,將波形采樣率從1GSPS提高到2GSPS,提高了脈沖波形分析的時(shí)間精度,離線處理的定時(shí)精度和最小符合時(shí)間窗達(dá)到0.5ns。本文還實(shí)現(xiàn)了在線符合測(cè)量,降低了本底觸發(fā)率和干擾事件數(shù)據(jù)量,提升了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率。同時(shí)采用事件符合和扣除本底環(huán)境的數(shù)據(jù)處理方法,提高了探測(cè)器的能量分辨本領(lǐng)。最后搭建調(diào)試獲取系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取,并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)固件獲取的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理分析,完成了閃爍體探測(cè)器的定標(biāo)。結(jié)果表明:論文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)能夠滿足快塑料探測(cè)器數(shù)據(jù)獲取的要求;EJ-200閃爍體探測(cè)器有較好的時(shí)間特性,輸出脈沖上升時(shí)間低于10個(gè)ns,探測(cè)器對(duì)電子的光輸出響應(yīng)在0.662MeV~2.615MeV范圍內(nèi)是線性的。
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【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V447.1;V520.6

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 南宇飛;電磁衛(wèi)星高能粒子探測(cè)器高能段載荷量能器數(shù)據(jù)采集與管理軟件研制[D];西北大學(xué);2018年

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本文編號(hào)：2489455