电子束偏转器控制
背景概述
电子束偏转器是电子扫描显微镜、电子束光刻机的关键部件。电子束偏转器 通过加压线圈产生的电磁场是高能电子束按所需的角度产生偏转,从而实现 电子束对目标部件的扫描。对偏转器施加电压的高速准确且稳定控制,对于产品至关重要。
挑战:
- [高速]扫描速率高达每秒 100M 像素
- [准确性]每像素只有纳米大小,对偏转器的精度要求高
- [稳定性]需要每次偏转稳定,隔离度较高,以保持成像清晰
解决方案
名称 | 型号 | 主要参数 | |
---|---|---|---|
1 | [硬件]FPGA控制器 | NI 7391 | Xilinx Kintex-7325T FPGA 2GB板载DDR3 DRAM 双核ARM Cortex-A9处理器 NI Linux Real-Time |
2 | [硬件]模拟收发适配器 | NI 5783 | 4通道200MS/s 16bit AO 4通道100MS/s 16bit AI |
3 | [软件]FPGA开发 | LabVIEW FPGA | 图形化的FPGA编程 |
NI 实时系统
NI 的实时系统硬件使用具有实时功能的 I/O 模块提供工业级别的监控解决方案,能满 足实时处理需求、工业监控应用和长期现场测试的要求。采用 NI 系统能保证电子束偏 转器的实时运行。
NI FPGA 控制器
NI FPGA 控制器具有可编程的 FPGA 和嵌入式处理器,其适用于现场部署,为需要高级 VO 功能以及嵌入式信号处理的应用程序 提供了可靠的长时间运行保障。
LabVIEW
LabVIEW 是专为测试、测量和控制应用而设计的图形化编程语言,内置数千个可用分析的函数,使用可配置的交互式显示元素 以及,提供自动化测试的数据采集设备和仪器的驱动程序,可与其他语言和行业标准协议实现连接。
LabVIEW FPGA 模块提供了高度集成的图形化开发环境、IP 库、高保真模拟器和调试功能,使您能够更高效、更有效地设计复杂 系统。您可以创建嵌入式 FPGA VI 来直接访问 I/O,并利用用户定义的 LabVIEW 逻辑,对定制的硬件进行编程,以满足数字协 议通信、硬件在环仿真和快速控制原型等应用的需求,还可以集成现有的 HDL 代码和第三方 IP。
方案优势
- 高速:NI 5783 可提供 4 通道高达 200MS/s 的高速模拟输出
- 准确稳定:典型数据误差小于 24mV,串扰低于-90dBc
- 方便开发:使用 LabVIEW FPGA 进行图形化开发,上手容易。
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