基于VME總線的PMT測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告

基于VME總線的PMT測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的開題報(bào)告一、選題背景和意義單光子計(jì)數(shù)技術(shù)是現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)中常用的技術(shù)手段之一，在核物理、高能物理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。而光電倍增管（PMT）是單光子計(jì)數(shù)的重要設(shè)備之一，因其具有高增益、高靈敏度、低暗噪聲等特點(diǎn)而備受青睞。因此，PMT測試系統(tǒng)是PMT應(yīng)用的重要組成部分之一，對提高實(shí)驗(yàn)精度，保證實(shí)驗(yàn)可靠性有著重要意義。目前，市面上大部分的PMT測試系統(tǒng)是基于PCI總線或USB總線的設(shè)計(jì)。在某些場合，比如核物理領(lǐng)域，在電磁干擾非常嚴(yán)重的情況下，由于PCI總線和USB總線帶寬較小，且數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性較差，很難滿足PMT測試系統(tǒng)的高速、高精度、高穩(wěn)定的要求。而VME總線是一種高速、高可靠性的總線，采用平行方式傳輸數(shù)據(jù)，相較于PCI總線和USB總線具有更高的帶寬和更加穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。因此，我們設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種基于VME總線的PMT測試系統(tǒng)，具有較好的理論和實(shí)踐意義，為今后PMT測試系統(tǒng)的開發(fā)提供一種新的設(shè)計(jì)思路。二、研究內(nèi)容和方法本次研究的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一種基于VME總線的PMT測試系統(tǒng)，包括硬件設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分。軟件實(shí)現(xiàn)方面，我們采用國際通用的LabVIEW編程語言開發(fā)界面，實(shí)現(xiàn)了測試參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、圖形顯示等功能。硬件設(shè)計(jì)方面，我們將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在VME接口的存儲(chǔ)器中，并通過VME總線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)LabVIEW程序中，從而實(shí)現(xiàn)了完整的PMT測試系統(tǒng)。研究方法主要是基于文獻(xiàn)綜述和現(xiàn)有PMT測試系統(tǒng)的研究，結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化和驗(yàn)證。三、預(yù)期成果和創(chuàng)新點(diǎn)本次研究的預(yù)期成果為一款基于VME總線的PMT測試系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：1.高速、高可靠性：采用高速、穩(wěn)定的VME總線傳輸數(shù)據(jù)，能夠滿足實(shí)驗(yàn)的高速、高精度、高穩(wěn)定的要求。2.具有友好的界面設(shè)計(jì)：采用LabVIEW編程語言編寫界面，易于使用和操作。3.具有完整的測試功能：包括測試參數(shù)的設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、圖形顯示等功能。4.具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠應(yīng)用于核物理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究中。創(chuàng)新點(diǎn)：本次研究將PMT測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與VME總線相結(jié)合，采用實(shí)時(shí)、高速、穩(wěn)定的VME傳輸方式，能夠有效提高PMT測試的精度和穩(wěn)定性，具有一定的科研和應(yīng)用價(jià)值。四、研究難點(diǎn)和解決方法研究難點(diǎn)主要集中在硬件設(shè)計(jì)方面，包括VME總線接口的設(shè)計(jì)、VME存儲(chǔ)器的使用方法等。我們將主要采用文獻(xiàn)綜述和借鑒已有PMT測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來解決這些難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試進(jìn)行優(yōu)化和驗(yàn)證。同時(shí)，軟件實(shí)現(xiàn)方面也會(huì)遇到一些技術(shù)難點(diǎn)，例如如何將采集的數(shù)據(jù)有效傳輸?shù)絃abVIEW程序中以及如何進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示等。我們將調(diào)研國內(nèi)外的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并結(jié)合實(shí)際進(jìn)行調(diào)試優(yōu)化。五、研究計(jì)劃和進(jìn)度安排1.第一階段（2019.10-2020.2）：文獻(xiàn)綜述和硬件設(shè)計(jì)2.第二階段（2020.3-2020.6）：軟件設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)3.第三階段（2020.7-2020.12）：系統(tǒng)測試，數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化4.第四階段（2021.1-2021.4）：完成論文撰寫和答辯準(zhǔn)備六、參考文獻(xiàn)[1].MaCuiyun,andSunXiaolei.DesignofaPMTtestsystembasedonUSB3.0bus,JournalofShijiazhuangUniversityofEconomics,vol.36,no.2,pp.111-115,2013.[2].FanX,andChengC.DesignofaLow-CostandSimplePMTTestSystemBasedonUSB,AdvancesinMaterialsScienceandEngineering,Volume2015,ArticleID805915,6pages.[3].TangH,andHuangX.DesignofaPortablePMTTestandCo