Програмна реєстрація оптичних сигналів з фотонною роздільною здатністю за допомогою швидкісного АЦП
Тип публікації :
Магістерська робота
Дата випуску :
травень 2026 р.
Автор(и) :
Рижевський, Євген Русланович
Науковий(і) керівник(и)/редактор(и) :
Дмитрук, Андрій Миколайович
Мова основного тексту :
Ukrainian
eKNUTSHIR URL :
Цитування :
[APA 7] Рижевський, Є. Р. (2026). Програмна реєстрація оптичних сигналів з фотонною роздільною здатністю за допомогою швидкісного АЦП [Магістерська робота, Київський національний університет імені Тараса Шевченка]. eKNUTSHIR.
[ДСТУ] Рижевський Є. Р. Програмна реєстрація оптичних сигналів з фотонною роздільною здатністю за допомогою швидкісного АЦП : кваліфікаційна робота магістра : E6 Прикладна фізика та наноматеріали / наук. кер. А. М. Дмитрук, С. П. Радченко. Київ, 2026. 91 с.
Робота присвячена розробці програмного комплексу для реєстрації, збереження та аналізу оптичних сигналів з фотонною роздільною здатністю на базі високошвидкісного аналого-цифрового перетворювача CAEN DT5761 у звʼязці з кремнієвим фотопомножувачем як джерелом сигналу. Розроблено модульний програмний комплекс мовою Python з графічним інтерфейсом на основі бібліотеки PyQt6. Архітектура побудована навколо абстракції пристрою-джерела даних, що дозволяє підставляти як реальну плату через прошарок ctypes до системних бібліотек CAEN, так і вбудований симулятор сигналу кремнієвого фотопомножувача без зміни решти коду. Запропоновано бінарний формат збереження
записів .phadc із самоописовим JSON-заголовком, що відкривається стандартними засобами numpy одним рядком коду. Реалізовано три режими тригера — програмний, за рівнем сигналу, зовнішній. Реалізовано алгоритм пошуку імпульсів на основі робастних оцінок базової лінії через медіану і шуму через MAD-статистику з адаптивним порогом за критерієм п'ять сигм. Для кожного знайденого імпульсу обчислюються амплітуда, повна ширина на половині максимуму з лінійною інтерполяцією між відліками, площа та час наростання за рівнями 10–90 відсотків. Розроблений симулятор сигналу кремнієвого фотопомножувача відтворює пуассонівські моменти приходу подій, біекспоненційну форму
імпульсів, квантовані рівні однофотоелектронного відгуку, темновий рахунок, гаусівський шум і мережеву наводку 50 Гц. Програмний комплекс протестовано на еталонному синусоїдальному сигналі генератора, на власному симуляторі та на реальному обладнанні з підключеним кремнієвим фотопомножувачем. На реальній платі підтверджено коректну роботу режимів програмного тригера і тригера за рівнем сигналу, отримано квантовану структуру амплітудного спектра, характерну для одноелектронного відгуку, виміряно частоту темнового рахунку детектора.
записів .phadc із самоописовим JSON-заголовком, що відкривається стандартними засобами numpy одним рядком коду. Реалізовано три режими тригера — програмний, за рівнем сигналу, зовнішній. Реалізовано алгоритм пошуку імпульсів на основі робастних оцінок базової лінії через медіану і шуму через MAD-статистику з адаптивним порогом за критерієм п'ять сигм. Для кожного знайденого імпульсу обчислюються амплітуда, повна ширина на половині максимуму з лінійною інтерполяцією між відліками, площа та час наростання за рівнями 10–90 відсотків. Розроблений симулятор сигналу кремнієвого фотопомножувача відтворює пуассонівські моменти приходу подій, біекспоненційну форму
імпульсів, квантовані рівні однофотоелектронного відгуку, темновий рахунок, гаусівський шум і мережеву наводку 50 Гц. Програмний комплекс протестовано на еталонному синусоїдальному сигналі генератора, на власному симуляторі та на реальному обладнанні з підключеним кремнієвим фотопомножувачем. На реальній платі підтверджено коректну роботу режимів програмного тригера і тригера за рівнем сигналу, отримано квантовану структуру амплітудного спектра, характерну для одноелектронного відгуку, виміряно частоту темнового рахунку детектора.
Галузі знань та спеціальності :
E6 Прикладна фізика та наноматеріали
Галузі науки і техніки (FOS) :
Медичні лабораторні технології (в т.ч. діагностичні технології аналізу лабораторних зразків)
Файл(и) :![Ескіз]()
Вантажиться...
Формат :
Adobe PDF
Розмір :
1.63 MB
Контрольна сума :
(MD5):c2c9a5fde9918ee2d6ced652cd709a45
Якщо не вказано інше, ця робота розповсюджується на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International