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[发明专利]一种TPC探测器的前端读出电子学电路-CN202310200456.1有效
发明人：赵红赟;千奕;佘乾顺;孙志朋;王长鑫;袁江月 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2023-03-03 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01R19/25 文献下载
摘要：本发明涉及一种TPC探测器的前端读出电子学电路，包括输入连接器、ASIC芯片、电平适配转换模块、电流和温度监测电路、FPGA芯片、时钟电路、硬件复位电路和电源输入接口；若干输入连接器用于获取TPC探测器输出的模拟信号；若干ASIC芯片用于基于触发模式，对对应输入连接器获取的模拟信号进行采样和数据处理，对处理后的探测器数据组帧并输出串行链路数据至对应电平适配转换模块；电流和温度监测电路用于实时监测每一ASIC芯片和FPGA芯片供电管脚的电流信号和壳体温度信号；FPGA芯片用于确定ASIC芯片的触发模式，对串行链路数据进行数据处理；时钟电路用于为FPGA芯片提供工作时钟，本发明可以广泛应用于核技术应用领域中。
一种 tpc 探测器前端读出电子学电路

[发明专利]一种用于twin TPC的在线事例重构方法-CN202310784845.3在审
发明人：千奕;田静;孙志朋;余玉洪;孙志宇;胡正国 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2023-06-29 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01T1/16 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于twin TPC的在线事例重构方法，包括：获取twin TPC探测器的通道级原始数据，对所述通道级原始数据进行脉冲筛选，提取脉冲时间信息和脉冲能量信息；对完成脉冲筛选的通道级有效数据再进行探测器级数据汇总；基于所述脉冲时间信息对汇总后的数据进行事例对齐，完成多重性事例筛选和重构，得到重建后的粒子信息并进行存储。本申请方案，不但解决了高计数率下粒子时序错乱问题，还能大幅减少数据量、降低数据传输和存储的压力，使读出系统具有高计数率，低数据量的特点。
一种用于 twin tpc 在线事例方法

[发明专利]一种用于Flash放疗的辐照剂量实时监测装置-CN202310907971.3在审
发明人：佘乾顺;刘玲玲;徐治国;孔洁;千奕 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2023-07-21 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： A61N5/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于Flash放疗的辐照剂量实时监测装置，其包括：上位机，用于进行初始化设置；数据获取处理模块中交互算法单元用于存储上位机传输至的预设电荷量Qr，并配置触发信号Trig‑In参数调节积分时长，传输至增益选择及控制算法单元；增益选择及控制算法单元根据当前增益及积分时长输出控制信号；超高剂量探测器将探测到的粒子转换成连续电流脉冲信号输出；增益可调节、无死时间剂量监测前端处理电路，将超高剂量探测器输出的电流脉冲信号转换成电压信号后输出；高速模数转换电路将前端处理电路输出的电压信号由模拟信号高速转换成数字信号后，传输至数据获取处理模块中计算出当前电荷量Q，与预设电荷量Qr比较后，根据比较结果控制束流的通断。
一种用于 flash 放疗辐照剂量实时监测装置

[发明专利]一种具有时间游动补偿功能的甄别电路-CN202310112892.3有效
发明人：千奕;杨鸣宇;蒲天磊;孙志坤 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： G01T1/17 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有时间游动补偿功能的甄别电路，该电路包括：比较器，被配置为对输入信号进行处理输出带有“幅度‑时间游动”的触发信号；互为反向数字信号产生电路，被配置为将带有“幅度‑时间游动”的触发信号进行处理输出互为反向数字信号；单端转差分电路，被配置为将所述输入信号进行处理输出差分模拟信号；时间游动补偿电路，被配置为将所述互为反向数字信号与差分模拟信号进行处理，使得不同幅度输入信号所对应的输出信号产生不同延迟；整形电路，被配置为对不同延迟的输出信号进行整形处理，输出补偿后的“幅度‑时间游动”触发信号。本发明大大降低了“幅度‑时间游动”，提高了事件分辨率。
一种具有时间游动补偿功能甄别电路

[发明专利]一种基于光子计数的束流光谱检测装置及方法-CN202210384309.X有效
发明人：赵红赟;杨治虎;郭义盼;徐秋梅;千奕 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2022-04-13 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01T1/29 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于光子计数的束流光谱检测装置和方法，包括：离子束经过固体靶形成光辐射源，其产生的光经过聚焦透镜进入光谱仪，光谱仪与光子计数模块连接，并将计数结果传输至束流采集模块和计算处理模块；第一束流计设置在固体靶的前方，其中，与离子束入射方向相反的方向为前方；第二束流计设置在固体靶的表面上；第一束流计和第二束流计采集的信号均传输至束流采集模块，束流采集模块用于根据第一束流计、第二束流计和光子计数模块的计数结果获得的信号计算光子产额；计算处理模块用于将光子计数模块和束流采集模块的结果结合，获得光子产额随光谱仪波长变化光谱分布。其使用不受环境影响，随时调整离子流强度的大小，提高实验测量质量。
一种基于光子计数流光检测装置方法

[发明专利]一种具有自恢复功能的放疗剂量监测装置-CN202210445556.6有效
发明人：佘乾顺;徐治国;千奕;孔洁;赵红赟;蒲天磊;颜俊伟;王长鑫;孙志朋 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2022-04-26 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G01T1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种具有自恢复功能的放疗剂量监测装置，该装置包括至少一个剂量探测器单元、至少一个自恢复电流频率转换单元、FPGA单元和放疗控制单元；各所述剂量探测器单元设置在放疗终端，用于对所述放疗终端的束流信号进行探测，并输出连续的电流脉冲信号；各所述自恢复电流频率转换单元用于将各所述剂量探测器单元输出的电流脉冲信号转换成数字脉冲信号；所述FPGA单元用于根据各路数字脉冲信号计算得到相应的辐照总电荷量Q；所述放疗控制单元用于根据总电荷量Q与实际辐照剂量成正比的关系得到对应的辐照剂量。本发明可以广泛应用于医用粒子放疗设备领域。
一种具有恢复功能放疗剂量监测装置

[发明专利]一种高精度超高辐照剂量快速测量装置-CN202210646364.1有效
发明人：佘乾顺;千奕;徐治国;孔洁;王长鑫;颜俊伟;赵红赟;蒲天磊;孙志朋 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-08-23 - 主分类号： G01T1/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种高精度超高辐照剂量快速测量装置，其包括：超高剂量探测器，设置在Flash放疗终端，将探测到的粒子转换成连续的电流信号；高精度宽量程电流电压转换电路，其输入端与超高剂量探测器的输出端连接，将接收到的不同量程范围的电流信号经不同的转换增益快速转换成电压信号后输出；高速模数转换电路，其输入端与高精度宽量程电流电压转换电路的输出端连接，将接收到的电压信号快速进行数字化处理后输出；微处理器，与高速模数转换电路进行信息交互，微处理器向高速模数转换电路传输配置信息，并将高速模数转换电路传输至的信号转换成电荷量，与预置的电荷量进行比较后，向束流配送系统输出控制信号，切断束流进而结束放疗。
一种高精度超高辐照剂量快速测量装置

[发明专利]一种多通道数据实时处理设备-CN202110935513.1有效
发明人：孔洁;胡岷池;柯凌云;颜俊伟;陈金达;张秀玲;千奕;佘乾顺;王长鑫 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2022-07-26 - 主分类号： G06F13/40 文献下载
摘要：本发明涉及一种多通道数据实时处理设备，该设备采用FPGA芯片，FPGA芯片设置有GT收发器模块、包文分析模块、数据检验模块、多通道选控模块、符合筛选模块、DDR读写控制模块、数据/指令响应包文选通模块和PCI‑e DMA模块。本发明能够实现高速实时多通道数据处理，并且可以与PC上位机进行交互，可以应用于大数据计算加速、核数据获取与处理、雷达数据获取与处理、通用数据中继系统。
一种通道数据实时处理设备

[发明专利]一种用于GEM-TPC探测器的门栅驱动电路及方法-CN202210099903.4在审
发明人：千奕;袁江月;赵红赟;蒲天磊;佘乾顺;王长鑫;苏弘 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2022-01-27 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于GEM‑TPC探测器的门栅驱动电路及方法，其特征在于，包括高压控制电路和FPGA控制电路；所述高压控制电路用于接收高压电源输出的高压信号，并根据所述FPGA控制电路的控制信号，对高压信号进行处理后馈送至门栅；所述FPGA控制电路用于接收外部触发信号，并根据预先设定的门栅开启时间和泄放时间，输出控制信号，驱动所述高压控制电路中高压信号的开启或关闭，本发明可以广泛应用于核探测领域中。
一种用于 gem tpc 探测器驱动电路方法

[发明专利]一种采样间隔不均匀性修正电路及方法-CN201910720281.0有效
发明人：杨海波;赵承心;千奕;孔洁;佘乾顺;赵红赟;苏弘 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2019-08-06 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： H03K5/05 文献下载
摘要：本发明涉及一种采样间隔不均匀性修正电路及方法，其特征在于，包括时钟电路、缓冲电路、滤波电路、扇出电路、模拟开关和调理电路；所述时钟电路依次连接所述缓冲电路、滤波电路和扇出电路，所述扇出电路的输出端并联连接若干所述模拟开关的一输入端，每一所述模拟开关的输出端均通过连接相应所述调理电路的输入端，每一所述调理电路的输出端均用于连接开关电容阵列芯片电路，本发明可以广泛应用于开关电容阵列芯片电路中。
一种采样间隔不均匀修正电路方法

[发明专利]一种深空带电粒子探测器触发方法-CN201910619668.7有效
发明人：唐述文;余玉洪;赵红赟;孙志宇;千奕;方芳;张永杰;杨海波;孔洁;孙志朋;苏弘 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2019-07-10 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： G01N15/14 文献下载
摘要：本发明涉及一种深空带电粒子探测器触发方法，包括以下内容：S1、将探测器输出信号进行处理得到快时间信号，并对快时间信号进行处理产生脉冲信号；S2、对脉冲信号的宽度进行筛选，剔除非物理事件形成的干扰信号；S3、将经脉宽筛选后的脉冲信号进行逻辑判选，产生符合物理需求的初始触发信号，并判别入射粒子是轻粒子或重离子；S4、根据初始触发的入射粒子类别选择相应触发模式。本发明提供适用于更高计数率的触发方法，使之能够应用于深空带电粒子的探测中。
一种带电粒子探测器触发方法

[发明专利]电荷测量芯片的单粒子闩锁防护装置及闩锁解除方法-CN201910807062.6有效
发明人：孔洁;杨海波;赵红赟;千奕;苏弘;牛晓阳;方芳;余玉洪;孙志宇;张永杰;唐述文 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2019-08-29 - 公布日： 2021-05-11 - 主分类号： H02H3/08 文献下载
摘要：本发明涉及电荷测量芯片的单粒子闩锁防护装置及闩锁解除方法，其特征在于，该装置包括：单粒子闩锁限流装置，用于抑制过大的闩锁电流；单粒子闩锁解除装置，用于自动解除单粒子闩锁。本发明可以抑制星载电子学设备在发生单粒子闩锁时的电流增长过大，同时可实现对发生单粒子闩锁现象的电路自动解除，快速恢复设备的工作任务，并不影响电路中其余部分的正常工作，最大限度的增加了工作效率和保障了星载电子学设备安全性。
电荷测量芯片粒子防护装置解除方法

[发明专利]一种用于剔除无效事例的反符合电路及方法-CN201910938783.0有效
发明人：杨海波;千奕;赵红赟;孔洁;苏弘;唐述文;余玉洪;方芳;张永杰;孙志宇 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2019-09-30 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： G01T1/203 文献下载
摘要：本发明涉及一种用于剔除无效事例的反符合电路及方法，其特征在于，包括IV转换电路、信号求和电路、数字模拟转换器、滞回比较器、微分电路、整形电路和FPGA电路；若干IV转换电路用于将外部输入的一路电荷脉冲信号转换为相应幅度的电压脉冲信号；信号求和电路用于得到一路电压信号；数字模拟转换器用于产生阈值信号；所述比较电路用于对信号求和电路发送的电压信号进行滞回比较得到一路脉冲信号；微分电路用于将该脉冲信号微分转换为尖脉冲波信号；整形电路用于将该尖脉冲波信号整形为固定脉宽的数字脉冲信号；FPGA电路用于确定该数字脉冲信号是否为有效触发信号，并剔除无效的数字脉冲信号，完成无效事例的剔除，本发明可广泛用于空间粒子探测领域中。
一种用于剔除无效事例符合电路方法

[发明专利]信号的定时提取装置及方法-CN201810442025.5有效
发明人：孔洁;柯凌云;千奕;杨海波;佘乾顺;赵红赟;牛晓阳;苏弘 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2018-05-09 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： G01T1/00 文献下载
摘要：一种信号的定时提取装置及方法，该装置包括：甄别触发模块，根据ΔV(t)与基线漂移范围Vnoise，判断该ΔV(t)是否为有效触发信号，当ΔV(t)为有效触发信号时，启动本次定时提取，特征电压ΔV(t)＝F1(t)‑F2(t)，F1(t)为采样信号，F2(t)为F1(t)延时一个周期的第一延时信号，t为时间变量；基线跟踪模块，对F1(t)的采样点，计算基线采样值baseline；时间分析模块，根据F2(t)、F1(t)和baseline，确定有效定时点Tr。本发明使用ADC对探测器输出信号进行波形数字化采集，对信号上升点精准定时并进行时间提取，有效地改善了定时点误差，提高了定时精度。
信号定时提取装置方法

[发明专利]一种能量粒子探测器信号处理系统及方法-CN201910619652.6有效
发明人：千奕;赵红赟;杨海波;孙志朋;苏弘;孔洁;余玉洪;唐述文;张永杰;孙志宇;方芳;蒲天磊;牛小阳;佘乾顺 -专利权人：中国科学院近代物理研究所
申请日： 2019-07-10 - 公布日： 2020-12-18 - 主分类号： G06F15/78 文献下载
摘要：本发明涉及一种能量粒子探测器信号处理系统及方法，包括：前置放大器模块，将能量粒子探测器输出的电脉冲信号转换成电压再转换成电荷；模拟ASIC芯片，将电荷进行处理输出差分电流信号；调理电路，将模拟ASIC芯片输出的差分电流信号进行电流－电压转换；ADC模块，将调理电路输出的电压信号进行数字化；触发信号产生模块，将能量粒子探测器输出的电脉冲信号进行处理产生触发输出信号；标定模块，进行定期在轨标定；高压场电路，提供使各能量粒子探测器正常工作的偏置高压；DAC模块，用于产生不同幅度的电压信号；核心处理系统实现噪声去除、温度补偿、状态监测、高能粒子种类鉴别及系统在轨标定，并与载荷控制器进行数据通信。
一种能量粒子探测器信号处理系统方法

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