鋁離子光頻標(biāo)時序控制系統(tǒng).pdf

1、鋁離子光頻標(biāo)，以鋁離子在光學(xué)波段的躍遷頻率為標(biāo)準(zhǔn)，并將光學(xué)頻率標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確無誤地傳遞到微波波段，提供高精確度和穩(wěn)定度的時間、頻率標(biāo)準(zhǔn)。得益于鋁離子的諸多優(yōu)點(diǎn)，鋁離子光頻標(biāo)目前在所有光頻標(biāo)中具有最小的系統(tǒng)誤差，也是目前已經(jīng)實現(xiàn)的精度最高的頻率標(biāo)準(zhǔn)。為了推動光頻標(biāo)的發(fā)展和滿足國家重大需求，本組已著手開展鋁離子光頻標(biāo)的相關(guān)研究。
　　鋁離子光頻標(biāo)的實現(xiàn)必然涉及到自動化時序測控系統(tǒng)的使用，本文旨在設(shè)計、實現(xiàn)滿足實驗要求并服務(wù)于鋁離子光頻標(biāo)的時

2、序測控系統(tǒng)。首先設(shè)計了用于24Mg+的制備、囚禁和冷卻的時序測控系統(tǒng)--基于LabVIEW和PCIe-6351的PC-DAQ和GPIB類型綜合的系統(tǒng)，通過搭建硬件控制平臺和設(shè)計LabVIEW控制軟件，最終成功完成了24Mg+的制備、囚禁和冷卻。
　　然后，設(shè)計了兩套基于LabVIEW和FPGA板卡的時序測控系統(tǒng)，分別用于天線實驗和鐘躍遷信號探測實驗。這兩個實驗對時序測控系統(tǒng)的主要需求是產(chǎn)生毫秒或微秒量級的有限周期、嚴(yán)格同步、低上升

3、時間與高穩(wěn)定性、高低脈寬精確可調(diào)的多通道時序脈沖序列，進(jìn)而每通道的被控儀器根據(jù)相應(yīng)的時序作出相應(yīng)的響應(yīng)。特此通過數(shù)字I/O法和計數(shù)器/定時器法分別設(shè)計了基于LabVIEW和PCIe-6351的脈沖序列發(fā)生器，雖然可以產(chǎn)生多路脈沖序列，但是鑒于這兩種方法的諸多弊端，以及FPGA板卡的出色性能和強(qiáng)大功能，最終選擇設(shè)計開發(fā)基于LabVIEW和FPGA板卡PCIe-7851R的時序測控系統(tǒng)。利用LabVIEW FPGA模塊成功地通過圖形化編程開