工业CT(ICT),即计算机断层扫描成像,是当今无损检测(NDT)领域的最佳检测技术,在工业产品检测中得到了广泛的应用。随着科技的进步及制造业的发展,在微电子器件、生物工程等领域,物件尺寸趋于小型化,内部结构也日益精密复杂。因此,对工业CT的检测效率及图像分辨率提出了更高的要求。本课题针对这一需求,提出了一种基于小间隔X射线线阵探测器的信号采集系统的设计方案。该系统可应用于低能X射线的小焦点/微焦点CT系统中,实现对小型精密复杂器件的检测。作为工业CT的重要组成部分,信号采集系统的功能是完成X射线信号的采集、转换,再通过传输控制系统提供给上位计算机进行图像重建。信号采集系统由信号探测电路、信号转换电路及采集控制电路三部分组成。信号探测电路的主要功能是实现X射线信号的探测及前期转换,选用DT公司生产的线阵探测器芯片X-CARD 0.2-256来完成。芯片集成了闪烁体、光电二极管以及调理电路,能采集20-160KeV的X射线信号并直接转换为模拟电压信号输出。同时,该芯片具有较强的抗电磁干扰能力,输出信号波动小。探测器集成度高,51.2mm长度的探测阵列集成了256个探测通道,像素尺寸仅为0.2mm(实际光电二极管探测尺寸为0.1mm)。信号转换电路的主要功能是实现模拟电压信号的模数转换。系统采用AD7674来完成,该芯片具有18bit高转换精度及低噪声的特点。主控电路的主要功能是监控上位机的命令信号、根据设备需求控制信号采集系统的探测采集及将采集到的数据按要求发送给传输控制系统。课题选用具有并行处理能力的FPGA作为主控芯片。本课题的主要工作可分为硬件电路设计和逻辑控制设计两部分。考虑到系统的扩展性及兼容性,硬件设计采用了模块化设计思想,可根据不同设备需求,增减探测器芯片的数量。逻辑控制设计采用自顶向下的设计思路,通过异步RAM及乒乓操作实现数据高速采集传输。程序使用VerilogHDL语言编写,并借助QuartusII软件及ModelSim软件完成编译、综合、仿真。在系统的联合调试中,使用SignalTap在线逻辑分析仪进行信号观察,完善了逻辑控制设计。系统已实现与ICT中心现有的传输控制系统及上位机采集软件的联调,能够准确迅速地完成信号的采集传输,达到预期目标。