用于CBM-TOF超级模块探测器质量控制的分布式数据读出方法.PDF

第 40 卷 第 6 期 核 技 术 Vol.40, No.6 2017 年 6 月 NUCLEAR TECHNIQUES June 2017 用于CBM-TOF 超级模块探测器质量控制的 分布式数据读出方法 张雅希 1,2 曹 平 1,3 黄锡汝 1,2 郑佳俊 1,2 蒋 荻 1,2 安 琪 1,2 1 （中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室 合肥 230026 ） 2 （中国科学技术大学近代物理系 合肥 230026 ） 3 （中国科学技术大学核科学技术学院 合肥 230026 ） 摘要 高压缩重子物质(Compressed Baryonic Matter, CBM)实验装置飞行时间谱仪利用由多气隙电阻板室 (Multi-gap Resistive Plate Chamber, MRPC)探测器构建的超级模块实现高密度、高精度的粒子飞行时间测量， 该超级模块可支持高达 320 通道的高精度时间测量能力，数据率高达 6 Gbit·s−1 。为实现超级模块探测器的性 能评估，提出一种基于千兆以太网的分布式数据读出方法，利用片上系统技术实现读出节点的千兆网络传输 能力。测试结果表明，针对单条数据传输路径，原型读出模块在全链路情况下，能实现约467 Mbit·s−1 的综合 数据传输速率。读出方案中事例组装、命令发送、状态显示等功能均运行正常。 关键词 CBM-TOF 超级模块，分布式数据传输，千兆以太网 中图分类号 TL8 DOI: 10.11889/j.0253-3219.2017.hjs.40.060404 A distributed data readout method for quality control of CBM-TOF super module detector ZHANG Yaxi1,2 CAO Ping1,3 HUANG Xiru1,2 ZHENG Jiajun1,2 JIANG Di 1,2 AN Qi1,2 1(State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China) 2(Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China , Hefei 230026, China) 3(School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China) Abstract Background: The time-of-flight (TOF) detector is a key component in the compressed baryonic matter (CBM) experiment at the facility for antiproton and ion research (FAIR). It utilizes super module detectors to achieve