CSR外靶硅微条阵列探测器电子学系统研究--《中国科学院研究生院（近代物理研究所）》2014年博士论文
CSR外靶硅微条阵列探测器电子学系统研究
【摘要】：兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL-CSR）现在已经建成，其实验探测装置也在不断建设当中，主要包含CSR外靶实验装置和CSRe上的配套实验装置。硅微条阵列探测器是HIRFL-CSR外靶实验装置上的一个子探测器，其位于γ球内的TPC（时间投影室）后。硅微条阵列探测器结合γ球内的CsI探测器，利用E-E粒子鉴别技术，可以对中等质量的碎片进行鉴别。由于硅微条阵列探测器的探测单元密度高而且通道数大，因此为了对大量探测事例进行精确测量，就对其电子学系统提出了相应的要求：高集成度、多通道、高精度和高速等。为了实现对硅微条阵列探测器输出信号的采集处理，我们设计了相应的电子学系统。本论文将对CSR外靶硅微条阵列探测器的电子学系统进行介绍。
该电子学系统包含12个单元，共有48块前端电子学板、12块PXI-DAQ数据采集板和1块触发板。每个单元包含4块前端电子学板和1块PXI-DAQ数据采集板，而触发板由12个单元共用。每个单元可以处理来自两块双面硅微条探测器的384路信号，所以整个电子学系统可以处理4608路信号。前端电子学板是基于先进的ASIC芯片设计的，单板就可以实现对双面硅微条探测器单面输出的96路信号的处理；采用高速ADC和FPGA设计的PXI-DAQ数据采集板能够满足多通道高速数据采集的需求，并且可以对来自4块前端电子学板的信号进行处理；触发板用以实现事例的筛选。对该电子学系统分别进行了电子学测试和物理测试，结果表明该电子学系统能够满足物理实验的要求。
【关键词】：
【学位授予单位】：中国科学院研究生院（近代物理研究所）【学位级别】：博士【学位授予年份】：2014【分类号】：TL81【目录】：
致谢5-6摘要6-7ABSTRACT7-12第一章 引言12-18 1.1 研究背景与意义12-13 1.2 CSR-ETF 介绍13-16 1.3 研究内容16-18第二章 探测器的输出信号特点与信号处理方法18-37 2.1 探测器的输出信号特点18 2.2 信号处理的基本方法18-30
2.2.1 能量测量18-22
2.2.1.1 电荷幅度转换19-21
2.2.1.2 波形采样（ADC 型）21-22
2.2.1.3 电荷时间转换（QTC）22
2.2.2 时间测量22-30
2.2.2.1 定时甄别22-28
2.2.2.2 时间数字变换（TDC）28-30 2.3 几种硅微条探测器读出电子学介绍30-37
2.3.1 MUSTII 项目的读出电子学系统30-33
2.3.2 ANKE 顶点探测器（ASIST）读出电子学系统33-34
2.3.3 ALICE 径迹探测器电子学系统34-35
2.3.4 ATLAS SCT 探测器电子学系统35-37第三章 CSR 外靶硅微条阵列探测器读出电子学37-80 3.1 硅微条探测器37-40
3.1.1 硅微条探测器介绍37-38
3.1.2 CSR 外靶硅微条探测器结构和要求38-39
3.1.3 软硬结合板介绍39-40 3.2 读出电子学结构框图40-42 3.3 前端电子学模块（FEE）42-55
3.3.1 前端电子学 ASIC 芯片43-47
3.3.1.1 电荷灵敏前置放大器（CSA）44-45
3.3.1.2 能量测量电路45
3.3.1.3 时间测量电路45-46
3.3.1.4 电压电流转换电路（VIC）46
3.3.1.5 ASIC 输出模式46-47
3.3.2 测试信号产生电路47-49
3.3.3 LVDS 收发电路49-52
3.3.3.1 LVDS 简介49-51
3.3.3.2 LVDS 收发电路设计51-52
3.3.4 高压电路52-53
3.3.5 I2C 慢控总线53-55
3.3.5.1 I2C 总线介绍53-54
3.3.5.2 I2C 慢控总线的应用54-55
3.3.6 监视模块55 3.4 PXI-DAQ 数据采集板55-73
3.4.1 模拟信号转换电路56-57
3.4.2 光耦和 LVDS 收发模块57
3.4.3 模数转换（ADC）57-61
3.4.3.1 ADC 的选择57-58
3.4.3.2 AD9248 介绍58-61
3.4.4 PXI 接口与 PXI 总线61-65
3.4.5 数据处理模块（FPGA）65-73
3.4.5.1 FPGA 介绍与选择65-68
3.4.5.2 I2C 总线的实现68-69
3.4.5.3 快时序控制信号的实现69-70
3.4.5.4 PXI 通信的实现70-73 3.5 基于 PXI 总线的触发控制板设计73-76
3.5.1 触发控制板的功能73-74
3.5.2 触发判选的介绍74-76 3.6 电子学系统上位机程序设计76-80
3.6.1 PCI 设备驱动程序设计76-77
3.6.2 上位机应用程序设计77-80第四章 电子学测试与实验分析80-90 4.1 电子学测试80-86
4.1.1 积分非线性测试80-82
4.1.2 串扰测试82
4.1.3 能量分辨测试82-84
4.1.4 通道一致性测试84-85
4.1.5 长时间工作稳定性测试85-86 4.2 物理测试86-88 4.3 硅微条探测器粒子鉴别能力的估算88-90第五章 总结与展望90-92 5.1 总结90-91 5.2 展望91-92参考文献92-100附录100-104作者简历104发表文章104
欢迎：、、)
支持CAJ、PDF文件格式
【参考文献】
中国期刊全文数据库
曹鹏,费元春;[J];电讯技术;2003年03期
刘秀萍;;[J];电脑知识与技术;2009年09期
代芬,漆海,霞俞龙;[J];单片机与嵌入式系统应用;2005年05期
张亮,孟庆昌,华正权,高光天;[J];电子技术应用;1997年02期
张浩,徐宁仪,周祖成;[J];电子技术应用;2005年03期
李均盛;王省书;胡春生;梁德强;;[J];工业控制计算机;2010年01期
孟祥承;[J];核电子学与探测技术;2003年01期
杜先彬,张永明,吴瑞生,吴崑,吴孝义,阴泽杰,朱大鸣;[J];核电子学与探测技术;2005年06期
张增辉;沈激;陈子瑜;韦东山;;[J];核电子学与探测技术;2006年03期
刘小桦;刘树彬;安琪;;[J];核电子学与探测技术;2006年06期
中国博士学位论文全文数据库
刘小桦;[D];中国科学技术大学;2008年
周雷;[D];中国科学技术大学;2009年
周家稳;[D];中国科学技术大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库
段天睿;滕照宇;姚勇;李兴红;黄明炳;;[J];安全与电磁兼容;2009年05期
滕照宇;黎明柱;宋崇希;张昀;白维;周显光;;[J];安全与电磁兼容;2012年01期
熊华清;李春泉;尚玉玲;;[J];半导体技术;2009年10期
罗小兵,曹养书,何福庆,彭秀峰,黄琳;[J];成都大学学报(自然科学版);2004年02期
袁启兵,魏永波,周蓉生;[J];成都理工大学学报(自然科学版);2003年02期
覃章健;葛良全;程峰;;[J];成都理工大学学报(自然科学版);2007年06期
李国栋,贾文懿,周蓉生,唐红,方方,马英杰;[J];成都理工学院学报;1998年01期
石静;苏弘;董成富;李勇;李小刚;马晓莉;;[J];常州工程职业技术学院学报;2005年03期
戴蓉,王春麟,周景霞;[J];传感器世界;2000年06期
鲁保平,刘锐熙,张秋建,秦力;[J];测井技术;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库
张少华;周德俭;;[A];2008中国电子制造技术论坛论文集[C];2008年
聂开放;邢玉川;李梅;;[A];第一届全国虚拟仪器设计大赛论文集[C];2011年
侯金华;;[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
王玮;钱伟康;应怀樵;;[A];现代振动与噪声技术（第九卷）[C];2011年
陈锡辉;谢小希;高翠山;闵建;聂振东;张银鸿;何奇文;谢一冈;;[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（上册）[C];2006年
李小刚;苏弘;千奕;董成富;马晓莉;;[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（上册）[C];2006年
董成富;苏弘;马晓莉;李小刚;;[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（上册）[C];2006年
贾怀茂;王义;李元景;来永芳;岳骞;李金;;[A];第十三届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（上册）[C];2006年
王景敏;刘彩玲;杨世清;;[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
邓长明;程昶;杜向阳;宋称心;任熠;孟丹;王志刚;刘芸;韩淑萍;;[A];全国第六届核仪器及其应用学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库
杨贺润;[D];兰州大学;2010年
郝新军;[D];中国科学技术大学;2011年
曹喆;[D];中国科学技术大学;2011年
封常青;[D];中国科学技术大学;2011年
战志超;[D];山东大学;2011年
高崧;[D];西安电子科技大学;2011年
陈建华;[D];西安电子科技大学;2010年
申凤君;[D];成都理工大学;2011年
周伟;[D];成都理工大学;2011年
辛山;[D];天津大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库
郑攀;[D];郑州大学;2010年
徐航;[D];郑州大学;2010年
徐品;[D];郑州大学;2010年
牛灵欣;[D];郑州大学;2010年
祁德桂;[D];哈尔滨工程大学;2010年
赵东旭;[D];长沙理工大学;2010年
姚海珍;[D];苏州大学;2010年
胡新毅;[D];浙江大学;2011年
刘赛尔;[D];浙江大学;2011年
张长营;[D];电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库
杨檍;鲍景富;;[J];电讯技术;2007年02期
姚剑清;[J];电子产品世界;2000年07期
谷树忠;[J];电子工艺技术;2001年01期
,陈健;[J];电子技术;2004年02期
宋克柱,杨小军,王砚方;[J];电子技术应用;2001年09期
,夏宇闻;[J];电子技术应用;2003年01期
,崔慧娟;[J];电子技术应用;2005年01期
徐德炳,高光天;[J];电子技术应用;1997年07期
纪宗南;[J];国外电子元器件;2001年07期
钱卫明,阴泽杰;[J];核电子学与探测技术;2001年01期
中国博士学位论文全文数据库
宋健;[D];中国科学技术大学;2006年
郭建华;[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库
薛文;[D];南京理工大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库
祝利群;刘国荣;王效忠;许小明;沈宁;吕学升;柏磊;黄平;潘大金;蒙延泰;贾向军;;[J];原子能科学技术;2009年06期
达选福;张伯珩;边川平;屈有山;;[J];光学技术;2006年04期
张伟华;王志强;;[J];核标准计量与质量;2008年03期
唐素秋,于传松,赵京伟,聂振东,褚以人,石力;[J];核电子学与探测技术;1991年04期
席德明;;[J];核科学与工程;1990年03期
丁先利;王金川;祁辉荣;肖国青;肖志刚;徐瑚珊;孙志宇;徐治国;武丽杰;胡正国;郭忠言;;[J];核技术;2006年05期
陈纯锴;关雪梅;乔双;谷德山;;[J];分析仪器;2008年04期
沈定力,盛华义,庄保安,李蔚,赵豫斌,屈晨光;[J];核电子学与探测技术;2001年05期
达选福;王怀义;李涛;徐宏宇;;[J];航天返回与遥感;2008年04期
夏文明;贾铭椿;郭智荣;左亮周;龚军军;;[J];核电子学与探测技术;2011年06期
中国重要会议论文全文数据库
王铮;;[A];第九届全国粒子物理学术会议论文集[C];2005年
马卫东;李幼平;;[A];中国工程物理研究院科技年报（2005）[C];2005年
李映华;;[A];中国工程物理研究院科技年报（2000）[C];2000年
屈云河;;[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（一）[C];1994年
徐雨林;陈元柏;张家全;谢一冈;黄因智;阳贵安;;[A];第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（二）[C];1994年
赵俊;白雪;李俊琴;张雪梅;;[A];第十五届全国原子与分子物理学术会议论文摘要集[C];2009年
苏伟;张卫;;[A];中国工程物理研究院科技年报（2005）[C];2005年
沈定力;盛华义;庄保安;李蔚;赵豫斌;屈晨光;;[A];第十届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2000年
路荣先;;[A];中国工程物理研究院科技年报（1998）[C];1998年
聂晶;方汉;;[A];第8届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集（一）[C];1996年
中国重要报纸全文数据库
韩晓玲　通讯员
党波涛;[N];湖北日报;2010年
韩晓玲　通讯员
党波涛;[N];湖北日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库
王志颖;[D];电子科技大学;2011年
赵兴文;[D];中国科学院研究生院（近代物理研究所）;2014年
郭建华;[D];中国科学技术大学;2007年
颜天信;[D];中国科学技术大学;2006年
李锋;[D];中国科学技术大学;2007年
周雷;[D];中国科学技术大学;2009年
张岳华;[D];中国科学技术大学;2007年
沙建军;[D];中国原子能科学研究院;2003年
王科;[D];中国科学技术大学;2006年
胡元峰;[D];中国科学技术大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库
胡星;[D];华中师范大学;2014年
张凡;[D];华中师范大学;2009年
王东;[D];华中师范大学;2008年
刘利方;[D];华中师范大学;2006年
张雄;[D];中国科学技术大学;2009年
闵武国;[D];大连海事大学;2010年
徐品;[D];郑州大学;2010年
胡玥;[D];中国科学院研究生院（空间科学与应用研究中心）;2006年
代霜;[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2006年
王锐;[D];华中师范大学;2007年
&快捷付款方式
&订购知网充值卡
400-819-9993
《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司
同方知网数字出版技术股份有限公司
地址：北京清华大学 84-48信箱 知识超市公司
出版物经营许可证 新出发京批字第直0595号
订购热线：400-819-82499
服务热线：010--
在线咨询：
传真：010-
京公网安备75号半导体探测器_图文_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
半导体探测器
上传于||暂无简介
大小：3.10MB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢【图文】半导体探测器_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
半导体探测器
上传于||暂无简介
大小：3.10MB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢君，已阅读到文档的结尾了呢~~
硅微条探测器
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
硅微条探测器
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='/DocinViewer--144.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口【图文】硅微条探测器辐射损伤(试讲)_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
评价文档：
硅微条探测器辐射损伤(试讲)
上传于||文档简介
&&半​导​体​器​件​损​伤
大小：792.32KB
登录百度文库，专享文档复制特权，财富值每天免费拿！
你可能喜欢