Publicação
Contribuição para a realização do sistema MiniPET: projecto do sistema digital de controlo e da electrónica de vanguarda
| Resumo: | Nesta Tese são focados o projecto e a implementação, em VHDL, de um sistema digital de controlo, realizados com o auxílio de uma placa de desenvolvimento que inclui uma FPGA, e o projecto de eletrónica analógica rápida de "front-end", tarefas estas realizadas no âmbito da concepção de um instrumento de MiniPET. O instrumento foi pensado para servir essencialmente como ferramenta educacional. O MiniPet é caracterizado por possuir dois detectores, montados cara-a-cara, que operam fazendo o varrimento circular em torno do objecto de estudo. A electrónica analógica de frontend trata os sinais provenientes dos detectores. Para fazer uma estimativa da energia dos fotões que chegam aos detectores como resultado da aniquilação dos positrões, são integradas as cargas ou os impulsos de corrente debitados pelos detectores, são convertidos os valores dessa integração numa palavra digital através de um ADC, e é gerado um sinal de "trigger" por cada evento detectado. O controlador digital faz a gestão do sistema de detecção, valida as coincidências entre os dois detectores e pré-processa os dados referentes aos valores de integração. O MiniPET divide-se em quatro blocos estruturais principais: um sistema de detecção, que inclui duas matrizes de cristais cintilantes do tipo LYSO e dois foto-multiplicadores com 4_4 canais; uma placa que contém a eletrónica analógica rápida de "front-end"; uma placa de desenvolvimento, dotada de uma FPGA, que serve de plataforma de implementação da eletrónica digital de controlo; e, por último, um programa em C++ que faz uso de uma API proveniente do fabricante da placa da FPGA, que permite a comunicação entre um computador e a FPGA para, assim, ser possível registar os dados da detecção para posterior análise e configurar alguns parâmetros da electrónica analógica de "front-end". |
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| Autores principais: | Silva, Joel Filipe Garcia Duarte, 1985- |
| Assunto: | MiniPet Electrónica analógica rápida Electrónica digital de controlo FPGA VHDL Teses de mestrado - 2010 |
| Ano: | 2010 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | Nesta Tese são focados o projecto e a implementação, em VHDL, de um sistema digital de controlo, realizados com o auxílio de uma placa de desenvolvimento que inclui uma FPGA, e o projecto de eletrónica analógica rápida de "front-end", tarefas estas realizadas no âmbito da concepção de um instrumento de MiniPET. O instrumento foi pensado para servir essencialmente como ferramenta educacional. O MiniPet é caracterizado por possuir dois detectores, montados cara-a-cara, que operam fazendo o varrimento circular em torno do objecto de estudo. A electrónica analógica de frontend trata os sinais provenientes dos detectores. Para fazer uma estimativa da energia dos fotões que chegam aos detectores como resultado da aniquilação dos positrões, são integradas as cargas ou os impulsos de corrente debitados pelos detectores, são convertidos os valores dessa integração numa palavra digital através de um ADC, e é gerado um sinal de "trigger" por cada evento detectado. O controlador digital faz a gestão do sistema de detecção, valida as coincidências entre os dois detectores e pré-processa os dados referentes aos valores de integração. O MiniPET divide-se em quatro blocos estruturais principais: um sistema de detecção, que inclui duas matrizes de cristais cintilantes do tipo LYSO e dois foto-multiplicadores com 4_4 canais; uma placa que contém a eletrónica analógica rápida de "front-end"; uma placa de desenvolvimento, dotada de uma FPGA, que serve de plataforma de implementação da eletrónica digital de controlo; e, por último, um programa em C++ que faz uso de uma API proveniente do fabricante da placa da FPGA, que permite a comunicação entre um computador e a FPGA para, assim, ser possível registar os dados da detecção para posterior análise e configurar alguns parâmetros da electrónica analógica de "front-end". |
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