应用于在束PET的光纤链路设计

医用重离子加速器(Heavy-Ion Medical Machine,HIMM)中安装在束正电子发射断层扫描装置(In-beam Positron Emission Tomography,In-beam PET)可实现治疗时对肿瘤靶区的照射剂量和位置分布的实时监测功能.在束PET工作时,事件经探测器阵列采集,由前端数据获取单元(Data Acquisition Unit,DAQU)进行数字化后,通过光纤链路传输集中至中央处理模块(Central processor module,CPM),然后通过PCIe接口传输至上位机.单个前端数据获取单元获取的数据率最大可达2.2 Gbit/s,因此对数据传输链路的带宽提出了较高要求.由于前端数据获取单元的核心控件是Cyclone V系列FPGA,中央处理模块的核心控件是Kintex-7系列FPGA,不同公司的FPGA间实现可靠的实时通信也带来了挑战.基于以上问题,进行了应用于在束PET的光纤链路设计,实现了Cyclone V系列FPGA与Kintex-7系列FPGA间的稳定通信.经过测试,该设计达到了高稳定、无误码的实时性能指标.