束流剖面探测器多通道微电流数字化读出系统设计

摘要

针对兰州重离子治癌装置束流诊断系统中束流剖面探测器分条电离室，研制了一套多通道微电流数字化读出系统，包括数据采集电路和上位机软件。数据采集电路基于电流数字转换芯片ADAS1128设计，具有256路模拟输入通道，接收分条电离室探测器输出的微电流信号并将其转化为数字信号。采集数据通过FPGA处理后，由千兆以太网传输到上位机，上位机软件接收数据并进行存储、处理和显示。数据采集电路体积小，尺寸仅为14 cm×12 cm，便于和分条电离室探测器集成安装。通过测试，在43.5～691.25 nA工作范围内，通道噪声最大为3.8 nA，非线性误差小于0.3%，系统单通道最大功耗约为13 mW。系统经过长时间运行稳定可靠，满足分条电离室对数据采集系统高精度、高集成度和低功耗的需求。

关键词

重离子治癌 / 束流诊断 / 数据采集 / 电流数字转换 / FPGA