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用于多丝漂移室读出的扇入延迟前端电子学
  • ISSN号:0253-3219
  • 期刊名称:《核技术》
  • 时间:0
  • 分类:O571.6[理学—粒子物理与原子核物理;理学—物理] TL8[核科学技术—核技术及应用]
  • 作者机构:清华大学物理系,北京100084
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2014CB845405、No.2015CB856903)、国家自然科学基金(No.U1332207)资助
中文摘要:

多丝漂移室阵列是设计中的低温高密核物质测量谱仪(Cooling storage ring External-target Experiment,CEE)上的前角带电粒子径迹探测器,信号读出的一种备选方案是采用传统前置放大器和采样幅度数字转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)来完成信号的放大和获取,该方案结构较简单,成本适中,而且可以处理单根丝上的多重点火信号。为了进一步降低电子学的通道数目,而又不显著影响探测器的性能,研制了一种扇入延迟电路,将漂移室上不同的多根丝信号进行扇入延迟处理,合成为一路信号后再输入到采样ADC的单个通道进行波形采样和数字化。实际的测试结果表明,该电路对信号处理产生的信号能量展宽好于1%,时间晃动好于500 ps,对应的位置分辨好于25?m,满足漂移室径迹探测器阵列对位置分辨小于300?m的要求。

英文摘要:

Background: Multi Wire Drift Chamber (MWDC) array is the tracking detector at Cooling storage ring External-target Experiment (CEE) under design at Heavy Ion Research Facility at Lanzhou-Cooling Storage Ring (HIRFL-CSR). The physical goal of CEE aims at the studies of the equation of state of nuclear matter at low temperature but high baryon density. The MWDC array needs a large amount of front end electronics followed by a scalable data acquisition system, which are all costly. Purpose: The aim is to design a readout scheme which can lower the cost but keep the performance of the array rarely degraded, and to test the system and demonstrate the feasibility of the design. Methods: Based on the Flash Analog-to-Digital Converter (ADC) acquisition scheme, a fan-in and delay module has been designed in order to record three signals from X, U and V sense wires simultaneously in each Flash-ADC channel. Results: By this means the total number of channels for MWDC is reduced by 60%. The performance of this fan-in and delay module is tested with a MWDC detector using 55Fe X-ray source. The amplitude signal and the timing signal are smeared by less than 1% and 500 ps, respectively. Conclusion: Both specifications show that the fan-in and delay module can be used in MWDC with the event rate ranging in 1-10 kHz.

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期刊信息
  • 《核技术》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海应用物理研究所 中国核学会
  • 主编:朱德彰
  • 地址:上海800-204信箱
  • 邮编:201800
  • 邮箱:LHB@sinap.ac.cn
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-3219
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1342/TL
  • 邮发代号:4-243
  • 获奖情况:
  • 2000年中科院优秀期刊奖,中国中文核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7912