《ICF中子譜儀中的數字脈衝處理技術研究》是依託中國科學技術大學，由李鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：ICF中子譜儀中的數字脈衝處理技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李鋒
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
為了實現ICF實驗中燃料面密度<ρR>的診斷，需要建立大陣列中子譜儀，這也是ICF研究領域<ρR>診斷的標準技術。神光III主機和未來的中國國家點火工程中，都需要建立這樣的大陣列中子譜儀進行<ρR>診斷。未來的ICF實驗，由於雷射能量更高，中子譜儀探測器輸出的各類信號幅度動態範圍將達到5個數量級，採用電纜進行長距離模擬信號傳輸的方式已經無法滿足信號傳輸質量的要求。.本課題將基於高速ADC的數位化技術和數字脈衝處理（DPP）技術引入中子譜儀的研製中，直接將探測器的輸出信號進行濾波和數位化，並進行線上數據診斷和離線數據分析。本課題的工作包括前端數位化組件FED和數據獲取組件DAS的設計和實現、16通道中子譜儀小系統的建立以及線上的數據診斷和離線的數據精細分析等，涉及到抗混疊濾波、高速數位化、數字信息提取算法、譜剝離技術等的研究，研究成果將套用於神光III主機上中子譜儀的設計和建造。
結題摘要
為了實現對燃料面密度<ρR>的診斷，需要建立多通道中子譜儀，而隨著ICF實驗的發展，中子譜儀探測到的粒子在閃爍體和光電倍增管中產生的信號幅度動態範圍達到了3-5個數量級，已經不適合採用傳輸線纜作長距離傳輸，本課題研究了在光電倍增管後端就對信號作預處理和數位化並將數位化後的數據打包後通過無線的方式傳輸到20米外的計算機，由計算機在遠端對數據做處理的新型中子譜儀結構，可以用於對神光-III主機和將來的國家點火工程中的中子譜儀研究。 本項目在國家自然科學基金資助下，對ICF信號的前端數位化進行了研究，研製了高速數位化組件FED，並對數位化後的數據在20-30米範圍內的無線傳輸進行了研究，證明了該方案能夠滿足ICF實驗靶場的實際需求；考慮到整個960通道中子譜儀由60套獨立的電子學系統組成，每套都需要獨立的控制信號和時間測量的起始信號，為了保證多路系統測量的一致性，對同步信號產生方法進行了研究，研製了延遲小、精度高、抖動小的多路同步信號產生電路，保障了將來譜儀正式運行時測量時序的正常。 本項目還對數位化後的ICF信號進行了數值擬合、時間信息提取、尋峰等算法的研究，取得了較好的成果，與國外相關文獻報導的結果差別不大，這證明了我們的算法設計的正確；並對解譜算法進行了初步的探討，為將來實驗進行過程中的ICF數據分析打下了堅實的基礎。 本項目開展過程中，發表標註論文3篇，申請專利一項，專利一審已經修回。
