上海EBIT电源动态控制电路设计

来源 :中国科学院上海应用物理研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohuzhao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
EBIT装置,即电子束离子阱(electron beam ion trap),是近年来国际上新发展的一种离子束实验装置,可以产生几乎静止的高电荷态重离子。它是研究原子物理、等离子体物理等学科的一种新的重要工具,对基础学科研究及战略高技术研究都有重要的意义。目前,国际上共有八台低温EBIT装置,上海EBIT装置是我国首台主要依靠国内力量研制的低温超导EBIT装置。   本课题的工作是以上海EBIT装置控制系统中的动态控制为研究对象,设计一个基于FPGA的PCI总线控制卡,实现EBIT装置的离子注入引出过程,以便开展各种物理实验。课题设计分为软件和硬件两个主要部分。   在硬件设计方面,设计EBIT电源动态控制电路模块和数据缓存模块。动态控制电路模块设计中,把整个控制电路分为三个部分:离子的注入和引出、MEVVA离子源的触发、电子束能量的扫描,并保证它们之间能协调动作。数据缓冲模块主要作用是使PCI总线传输过来的控制参数能够同步地传送到控制电路模块中。设计使用Altera公司的Ouartus II5.0软件,以VHDL语言作为FPGA设计的编程语言:并使用Ouartus II自带的波形仿真工具进行仿真,仿真结果符合EBIT装置的动态控制要求。   课题开发了基于Windows2000 WDM驱动程序和应用程序。Windows2000操作系统具有成熟的架构体系,适用于对安全性和可靠性要求较高的工业控制系统。课题研究了WDM驱动程序的原理和结构,讨论用微软DriverWorks工具开发PCI驱动程序的一般过程。围绕PCI设备初始化、配置空间访问、I/O操作、内存读写等功能模块进行PCI驱动程序的编写和调试。   使用现场可编程门阵列器件所设计的EBIT装置动态控制电路具有操作方便、控制灵活性较强、控制精度高等优点;用户可以通过现场编程和配置来改变其内部连接和元件参数,从而能够实时地更改控制参数,以满足EBIT装置的实验需要。
其他文献
高精度导航接收机广泛应用于卫星导航系统的地面监测站,是卫星导航系统完成星地时间同步、卫星精密定轨等系统核心业务的重要测量设备。在高精度导航接收机中,接收天线的非理想
食用油中不饱和脂肪酸甘油酯的含量与人体健康密切相关,针对其建立快速有效的检测方法具有重要意义。本研究建立了一种可直接分析食用油中脂肪酸甘油酯的方法,采用大气压化学
期刊
培养学生的综合学习能力是当今教育改革的方向.可以说,在高中物理课堂教学中,培养学生的综合学习能力,让学生掌握一定的学习策略,应该是物理教师的重要任务.本文就在结合高中
期刊
本文研究了基于谱间去相关和JPEG2000高光谱遥感图像压缩算法。主要研究工作如下: 1、分析了三种谱间去相关算法,提出了一种均匀抽取谱间向量的方法近似KLT算法。 2、码
烟气中苦味化合物多为难挥发成分,种类多、含量低.本研究采用感官导向鉴定法与液相色谱-高分辨质谱法(LC-HRMS)相结合分析烟气苦味成分,利用凝胶色谱分离主流烟气粒相物水溶
现代社会是一个合作共赢的社会,因为社会分工越来越精细,人与人之间的联系越来越密切,所以每一个人都必须要具备一定的团结协作能力.而课堂教学中的小组合作教学法,既能促使
期刊
传统的生物教学课堂渐渐不能满足学生的个性化需求.当下,小组合作学习的灵活应用可以有效地开发学生们的思维逻辑和合作意识,这样的教学方式颠覆了以往传统枯燥的教学方式,有
期刊
教育部在《面向二十一世纪职业教育教学改革的原则意见》中明确提出:“职业教育要培养同21世纪我国社会主义现代化建设要求相适应的,具有综合职业能力和全面素质的,直接在生
期刊