基于物联网的重离子加速器状态诊断系统研究与设计

为更好地保障中国科学院近代物理研究所重离子加速器（HIRFL）的稳定运行，本文研究设计了基于物联网的状态诊断系统。针对HIRFL中设备数量庞大、种类复杂的特点，采用物联网的设计架构，利用各种传感器进行数据采集，并通过网络传输给中央控制系统中的数据库，由服务器中运行的控制软件对这些数据进行综合分析，给出合理的建议并发出相应的指令。根据HIRFL的实际情况，初步设计了1个HIRFL状态诊断系统模型，包括底层的硬件设计和上层的软件设计以及界面设计。部分控制界面已上线运行，并在实际运行中得到了检验，取得了一定的加速器状态诊断效果。     

基于FPGA与GPS的时间测量电路设计与实现

为宇宙射线缪子（μ子）测量实验设计了基于FPGA的高精度时间-数字转换器（TDC），结合TDC测量值与GPS提供的标准时间(UTC)精确记录了粒子事件的时间信息。TDC采用粗计数+细时间测量相结合的方式，用计数器实现动态范围大于1 s的粗时间测量；使用FPGA加法进位延时链构建时间内插完成了细时间测量，并借助Wave-Union与bin-by-bin方法提高时间分辨并改善非线性。实验室测试双边沿TDC的时间分辨为16.68 ps，时间测量精度（RMS）好于45 ps。测量结果表明，该TDC满足脉冲前沿时间甄别要求。