16通道劑量率在線檢測系統(tǒng)軟硬件設(shè)計.pdf

1、北京正負(fù)電子對撞機(jī)(簡稱BEPC)是粲物理能區(qū)國際領(lǐng)先的對撞機(jī)和高性能的兼用同步輻射裝置,改造后的BEPCⅡ采用雙環(huán)方案、多束團(tuán)、大交叉角對撞方式,亮度提高了兩個數(shù)量級,但隨之增強(qiáng)的對撞區(qū)本底可能會損傷中心束流管和探測器。BESⅢ是BEPCⅡ的大型探測器,BESⅢ上現(xiàn)在運(yùn)行的12通道劑量率在線檢測系統(tǒng)是譜儀慢控制系統(tǒng)的重要組成部分,提供了一種束流本底檢測和輻射安全保護(hù)手段。
　　 直線試驗(yàn)束是BEPCⅡ的重要組成部分,試驗(yàn)束靶室

2、劑量檢測對在其中進(jìn)行的試驗(yàn)以及輻射防護(hù)都有很重要的意義;在BESⅢ儲存環(huán)關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行的本底實(shí)驗(yàn)研究對于更好地理解束流丟失的機(jī)理和位置從而提高束流壽命、降低本底具有重大意義。經(jīng)過分析,上述兩處實(shí)驗(yàn)測量對象具有與BEPCⅡ?qū)ψ矃^(qū)類似的輻射環(huán)境,因而可以使用與之相同的劑量率探測器。本論文在充分研究北京譜儀慢控制系統(tǒng)12通道劑量率檢測方案的基礎(chǔ)上,結(jié)合試驗(yàn)束靶室和BESⅢ儲存環(huán)的實(shí)際特點(diǎn)和需求,對其做了改進(jìn),設(shè)計了用于本底研究和靶室劑量率檢測的

3、16通道在線檢測系統(tǒng)。PT1000溫度探測器以及MCU中的軟件低頻濾波保證足夠精度的溫度測量,進(jìn)而符合工程需求的劑量率測量精度,下位機(jī)由FPGA和微處理器ColdFire5282組成,通過以太網(wǎng)和串口與上位機(jī)傳遞數(shù)據(jù)和命令。
　　 本論文首先介紹了新版劑量率檢測系統(tǒng)的意義以及探測器的選取,之后分別從軟硬件兩個方面描述了系統(tǒng)的原理設(shè)計。硬件部分主要集中在前端溫度和劑量率信號的A/D轉(zhuǎn)換、FPGA系統(tǒng)以及ColdFire5282嵌入