CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2011-2019年
基于FPGA和DDS的质子同步加速器共振慢引出信号源研制
童金
Subtype硕士
Thesis Advisor谷鸣
2014
Degree Grantor中国科学院研究生院(上海应用物理研究所)
Degree Discipline信号与信息处理
Keyword质子治疗装置 数字频率合成器 高斯噪声 慢引出
Abstract本论文从人类健康的角度出发,分析了由基因缺陷、射线泄漏、环境污染及有毒食品等因素造成的诸多癌症及其治疗方案,阐明了放射治疗在癌治疗方案中的可行性和广泛性;进一步指明了具有Bragg峰特性的质子和重离子束流在治疗中的优越性,明确了几个影响生物体对射线剂量吸收的效应。在此基础上,简要的介绍了医用质子治疗装置在国内外的发展现状及其组成原理,分析了用于加速和引出粒子的同步加速器的构成与工作机理。着重突出了同步加速器中束流引出的方式方法及其优缺点,以日本HIMAC的双函数调制方式为例进行了理论分析;最后,展示了上海质子治疗装置的相关参数及慢引出机制,提出了本论文的工作任务和技术指标。 在明确了信号源发生平台的目标参数基础上,对模拟频率部件方案进行否定,进而提出了基于现场可编程门阵列FPGA与数字频率合成器DDS搭建的三阶共振横向引出激励信号发生平台方案。详细阐述了DE2-115(FPGA开发板)和AD9910/PCBZ(DDS评估板)的基本特性及其平台硬件架构及软件设计,并在ModelSim仿真软件中编写Testbench程序代码进行仿真,并最终下载到开发板中运行实测。同时,分析了频率合成中的几个关键点,模拟了经1kHz数字低通滤波后的高斯噪声信号,修整了模拟输出通道的7阶π型巴特沃斯低通滤波器参数,激励平台实现了频率精度较高、频率带宽设置灵活的频率信号源。实验数据测试表明,此平台所产生的频率信号基本能满足加速器慢引出信号源指标需求。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14800
Collection中科院上海应用物理研究所2011-2019年
Recommended Citation
GB/T 7714
童金. 基于FPGA和DDS的质子同步加速器共振慢引出信号源研制[D]. 中国科学院研究生院(上海应用物理研究所),2014.
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