2-6 ICF实验数据采集分析和管理

杨存榜苏春晓陈红素郭素于瑞珍冯杰张惠鸽

　　数据采集处理和管理系统是ICF实验靶物理诊断系统中的重要组成部分。为满足ICF实验研究中大数据量、多学科、多项目测量系统的数据采集、保存和处理提供了良好的技术条件。程控化技术的研究是为了提高实验数据采集的在线化、数字化和集成度，它与网络和数据库技术结合，可有效提高实验数据采集和处理及集成控制能力，提高实验数据管理水平，提高实验效率。

　　随着ICF实验数据采集节点的增加以及节点间频繁的数据交换，对已建立的基于网络实验数据采集分析和管理系统要求越来越高，特别是系统的存储容量和速度。通过对绵阳办公区和上海实验场网络系统的升级改造，使改造后的网络系统速度达到100M到桌面，镜像后的硬盘容量为120G。改造后的整个系统全面投入了2002年上海神光II的两轮物理实验，采集原始数据近7.5GB，其它信息近15GB。主要用于原始数据的采集和处理，利用网络实现数据实时采集和传输。一方面方便实验数据的共享，另一方面方便实验数据的即时分析处理，指导下一发打靶实验。在绵阳办公区，同所C网（独立于Internet的所办公网）连接，通过划分VLAN同其它部门实现逻辑隔离。在基于内部网络系统上制作了浏览器，方便浏览和查询激光参数、靶参数、实验数据等参数，并用于实验现场数据讨论。

　　在实验数据采集数字化和程控化方面，根据在ICF诊断实验中散射光测量的需要，在ns级门控积分器研究的基础上，重新设计了具有可编程延时和门宽调节的中速门控积分器。这里的“中速”是相对ns级而言的，散射光测量中，输出信号带宽几十兆，脉宽20~150ns，电荷量量程为10^-11~10^-⁸C。

　　门控积分器基本工作原理是当有触发信号时，触发信号触发一个高速比较器，经过可编程延时和门宽调节产生门控信号，打开线性门，使被积信号通过，对电容充电积分。积分电压经程控放大、滤波成形电路转换成准高斯信号送入峰保持器，信号峰值被ADC采样后经VXI接口送入计算机。