全站搜索
联系我们

联系人:王利刚

电 话:13691203761

邮 箱:13691203761@163.com

地 址:北京市昌平区回南路9号

新闻详情

LabVIEW高能质子束流密度分布测试系统

文章附图

LabVIEW平台开发的高能质子束流密度分布测试系统。该系统主要应用于电子器件的抗辐射加固试验,旨在精确测量高能质子束的密度分布,以评估电子器件在辐射环境下的性能表现和耐受能力。

系统组成与设计

硬件组成:
  1. 法拉第杯探测器

    • 材料:厚度5mm的黄铜,有效阻止高能质子穿透。

    • 功能:收集带电粒子并转化为电流信号,能够精确测量亚pA至20pA范围内的电流。

  2. 移动平台控制系统

    • 使用精密的步进电机与北京卓立汉光仪器公司生产的TSAx系列电控平移台,确保法拉第杯在测试过程中的精确定位。

  3. 数据采集系统

    • 采用Keithley 6517A静电计进行微弱电流的高速数据采集,提升了测试效率和准确性。

软件架构与特点:
  1. LabVIEW软件开发

    • 基于LabVIEW平台开发控制与数据获取软件,具备用户友好的操作界面和强大的数据处理能力。

  2. 自动化测试与数据处理

    • 系统能够自动执行测试序列,包括法拉第杯的位置控制、电流数据的读取与实时处理,通过直观的界面显示测试结果。

工作原理

  1. 质子束撞击与电流采集

    • 被加速的带电粒子高速撞击法拉第杯的杯底,杯底的黄铜材料能有效地收集带电粒子并转化为电流信号。

  2. 控制与数据处理

    • LabVIEW软件指挥步进电机控制法拉第杯位置,并使用静电计连续记录电流数据。

    • 根据预设的时间间隔和空间分辨率,采集各位置的电流强度,并通过LabVIEW内部算法实现对质子束流密度的精细映射。

系统性能指标

  • 测量精度:系统可以达到5%的测量精度,在20pA量程内实现亚pA级电流的检测。

  • 抗干扰能力:系统经过抗辐射加固处理和优化的电气设计,能在高辐射环境下稳定工作。

  • 扩展性与可靠性:系统设计考虑了未来的升级路径,可通过替换或添加硬件组件以适应更广泛的测试需求。

软硬件的协同工作

LabVIEW软件与硬件的紧密集成确保了高效的测试流程和数据准确性。软件控制模块直接驱动硬件动作,收集的数据即时反馈到软件进行处理,用户可以实时监控测试进度并获得即时的测试结果。

系统总结

本系统利用LabVIEW的强大功能和精心设计的硬件,为高能质子束的密度分布测试提供了一个高效、准确的解决方案。它不仅满足了电子器件在极端辐射环境下的测试需求,也为相关研究领域提供了强大的工具支持。