常劲帆中科院高能物理所试验物理中心核探测与核电子学国家-Indico.PDF

报告人 ：常劲帆 中科院高能物理所实验物理中心 核探测与核电子学国家重点实验室 2017-1-18 n 电子学总体设计 n 电子学设计需求及指标 n 方案设计及实现 n 电子学性能测试结果 2 n 1km 有效探测面积 n 5195个ED探测器 ，间距15米 n 1171个缪子探测器 ，间距30米 n 分布式前端数字化方案 n 基于WR的标准以太网数据、时钟融合传输 n 无硬件全局触发 “triggerless” n ED电子学设计需求 参数 设计指标 通道数 5195 阳极电荷测量动态范围 1.28pC-256pC 打拿级电荷测量动态范围 0.64pC-128pC 电荷测量精度 10%@0.64pC，5%@128pC 时间测量精度 1ns 单探测单元平均事例率 2KHz 稳定工作温度范围 -25℃-+35℃ n ED电子学主要功能 l 大动态范围高精度的电荷、时间同时测量 n MD电子学设计需求 技术参数 指标 通道数 （Number of channels） 1171 态范围 （Dynamic Range） 1-10000 μ 能量分辨 （Resolution） 25%@ 1 μ；5%@ 10000 μ 时间分辨 （Time resolution） 10ns 单道事例率 （ hit rate） 10KHz 阈值 （threshold） 0.25 μ 温度范围 （Operating range） -30 to 40℃ n MD电子学主要功能 l 大动态范围高精度的电荷测量 l 信号波形实时获取 n 实验数据、慢控数据融合传输 n 基于标准以太网TCP/IP协议的数据传输方式 n 大范围、多插件FPGA的固件远程更新 n 电子学自刻度 n ED电子学设计 l 电荷积分法的电荷测量 l 前沿甄别基于FPGA的TDC 电荷积分+A/ D+数字寻峰 过阈触发+FPGA T DC 电子学 自刻度 n 电荷测量方案 l CAS-(CR)-(RC)4 l 串连电阻 ，虚地匹配 采样精度 ： 99%峰值脉 宽内能采5个点， 99.99%峰值脉 宽内能采2个点 堆积概率： n 时间测量方案 l 前沿甄别 l 时钟多项位TDC • 250MHz 时钟四分相 ，Binsize 1ns • 125MHz 时钟驱动粗 时间