加速器事件定时系统硬件技术研究的开题报告.docx

加速器事件定时系统硬件技术研究的开题报告
【开题报告】
题目：加速器事件定时系统硬件技术研究
一、选题背景
随着科技的不断进步，精细加工和精密测量的需求越来越高，而这些科学仪器中有一大类被广泛应用于各种领域，它们就是加速器。加速器可以加速粒子达到很高的速度，让它们再与目标物体（比如物质、产生高能辐射的介质等）相互作用，最终通过测量不同类型粒子发射出的能量、方向、时间等参数来研究目标物体的性质。
以上这些研究所需要的数据有时会受到硬件本身的一些限制，例如加速器所发出的粒子束需要与目标物体发生反应时，需要精确的时间控制，而加速器本身所搭载的事件定时系统就起到非常重要的作用。本课题研究的就是这个加速器的事件定时系统的硬件技术。
二、研究内容
本课题的目标是研究设计一种可靠且高效的加速器事件定时系统，以保证加速器能够准确的控制粒子束和目标物体之间的反应时间。具体研究内容包括：
1、设计出一套完整的加速器事件定时系统方案，更好的满足研究需要。
2、在系统设计过程中，选用合适的硬件组件，如时钟、时序控制器、时钟同步电路，以及其他必需的硬件设备组件等，来保证系统的可靠性和稳定性。
3、通过对系统的实际应用测试，验证系统的准确性、精确性和稳定性，以得到最终的结果。
三、研究方法
本课题组主要采用以下研究方法来进行研究：
1、文献研究法：通过查阅相关的文献，获取和了解当前国内外关于加速器事件定时系统硬件技术的最新研究进展、理论基础及实验方法等信息，以为研究提供基础。
2、实验研究法：在构架系统实验平台的基础上，对系统中各项硬件进行独立思考，以及软硬件的同步联调，最终完成整体的调试和组装，并对其进行测试。
3、案例分析法：选择一些典型案例，根据实际应用情况进行深入调研，总结经验，并都将应用到本课题中，并针对实际问题提出解决方案。
四、研究意义
本课题研究出所设计的加速器事件定时系统，将能给加速器在物理、化学、生物学等领域的实验提供一个可靠、稳定的硬件基础，并且有望对实验数据研究的精确性产生重要的影响。
五、进度安排
根据本课题的研究内容及研究方法，研究进度按以下步骤安排：
1、文献整理及综述撰写（1周）。
2、方案设计及相关硬件选型（4周）。
3、硬件实验平台构建（3周）。
4、软硬件的联调调试（5周）。
5、案例分析及实验结果分析(3周)。
6、撰写论文及答辩准备（2周）。
六、参考文献
1.肖开愚.电子测量及仪器学教程[M].3版.北京:高等教育出版社,2007.
2.YiT,ZieminickiA,BaumgartnerA,etal.Atime-stampingtechniqueforsynchronousdetectioninhigh-resolutiontime-of-flightmassspectrometry[J].ReviewofScientificInstruments,2018,89(7):073104-1~073104-9.
3.糜波.高精度时间间隔测量技术研究及应用[D].武汉:武汉理工大学,2015.
4.ThalerJJ,BaumgartSP,FischerRP,etal.Designandperformanceofa14-bittiminginterpolatorfortheCMSTOFDetectoratSLHC[C]//FrontiersinElectronics.2011:335-338.
5.龙全新.基于FPGA技术的高精度时间测量研究与实现[D].合肥:中国科学技术大学,2016.
6.陈波.超快光学信号测量的机制和技术[M].北京:国防工业出版社,2012.
7.陈翼鹏,黄波,辛信军等.基于PIC的快速鲁棒数字脉冲宽度测量器的设计与实现[J].武汉大学学报(理学版),2015,61(4):539-543.
8.ChristensenEJ,BrownRW,HartCL,etal.DesignandtestingoftheBIXSinstrumentationfortheBROOKHAVENAGShigh-energystoragering[J].NuclearInstruments&MethodsinPhysicsResearch.SectionA.Accelerators,Spectrometers,Detectors,andAssociatedEquipment,2002,486(1-2):187-212.