基于FPGA的X光机焦点测量仪系统设计

作     者：敖子逸 杨建 万清 周伟 袁婷萱 范浩 AO Ziyi;YANG Jian;WAN Qing;ZHOU Wei;YUAN Tingxuan;FAN Hao

作者机构：成都理工大学核技术与自动化工程学院四川成都610059 中国测试技术研究院四川成都610021 四川中测辐射科技有限公司四川成都610052 

出 版 物：《中国测试》 (China Measurement & Test)

年 卷 期：2024年第50卷第8期

页      面：137-143页

学科分类：080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11975060) 

主　　题：X光机焦点 狭缝法 焦点测量 FPGA 线阵CCD 

摘      要：X光机的焦点尺寸是影响X射线成像质量的关键因素之一,针对X光机焦点尺寸测量方法繁琐、测量效率低等问题,文章提出一种以FPGA为核心控制芯片,狭缝法为测量原理的X光机焦点测量仪系统设计方案,通过线阵CCD传感器采集狭缝成像后的焦点信息,随后进行模数转换,并采用USB2.0传输方式将数据传输至上位机进行处理和计算。文章重点讨论线阵CCD、A/D转换和USB传输的驱动与时序设计,以及焦点尺寸的计算方法,该系统具有高精度、实时性低延迟的特点。实验结果表明,在对X光机大、小焦点尺寸各进行10次测量后,测量重复性分别为0.2808%和0.4779%,示值误差均在±0.15 mm范围内,这证明了该系统能够实现对X光机焦点尺寸的精准测量。