16通道劑量率在線檢測系統(tǒng)軟硬件設(shè)計.pdf

1、北京正負電子對撞機(簡稱BEPC)是粲物理能區(qū)國際領(lǐng)先的對撞機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、大交叉角對撞方式,亮度提高了兩個數(shù)量級,但隨之增強的對撞區(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手段。
　　 直線試驗束是BEPCⅡ的重要組成部分,試驗束靶室

2、劑量檢測對在其中進行的試驗以及輻射防護都有很重要的意義;在BESⅢ儲存環(huán)關(guān)鍵區(qū)域進行的本底實驗研究對于更好地理解束流丟失的機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,上述兩處實驗測量對象具有與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)合試驗束靶室和BESⅢ儲存環(huán)的實際特點和需求,對其做了改進,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,進而符合工程需求的劑量率測量精度,下位機由FPGA和微處理器ColdFire5282組成,通過以太網(wǎng)和串口與上位機傳遞數(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