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基于FPGA的单光子脉冲信号发生器设计
  • ISSN号:0253-3219
  • 期刊名称:《核技术》
  • 时间:0
  • 分类:TN492[电子电信—微电子学与固体电子学]
  • 作者机构:[1]陕西科技大学,西安710021, [2]中国科学院高能物理研究所,北京100049, [3]核探测与核电子学国家重点实验室,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.11175198、No.11475209)资助
中文摘要:

针对光电倍增管(Photomultiplier Tube,PMT)批量测试实际需求和单光电子谱精确测试光源的要求,通过对光电倍增管性能测试系统进行分析,设计制造了一种多通道输出可调的脉冲信号发生器的控制板,可用于光电倍增管单光电子谱的性能测试。该脉冲信号发生器在上升时间、下降时间等参数性能方面优于目前测试系统采用的商用信号源RIG00.DG5352 350MHz。用此脉冲信号发生器对光电倍增管进行单光电子测试,其输出信号能满足单光子测试的基本要求,利用其多路信号输出的特点,通过性能扩展即可用于光电倍增管的批量测试。

英文摘要:

Background: Many performance parameters of photomultiplier tube (PMT) are tested on the basis of the single photoelectron spectroscopy, so single-photon source is essential to the batch test of PMT and requirements of light source for precise single photo electron spectrum measurement. Purpose: The study aims to design a single-photon pulse generator used in batch test for PMT. Methods: A control panel for the adjustable pulse signal generator with multi-channel output is designed and implemented after the performance test analysis of PMT. A MAX10-10M08SAE144C8G FPGA (Field-Programmable Gate Array) chip, a STM32F107 ARM (Acorn RISC Machine) controller and a DP83848 Ethernet chip are integrated to realize desired functionalities. PC sends commands to STM32F107 via Ethernet; then ARM controller analyzes commands and sends them to FPGA to achieve adjustable duty cycle, and adjustable frequency, adjustable amplitude pulse output through the level conversion chip. Results: Compared with the most often used RIGOO-DG5352 signal generator, the newly-designed single-photon pulse generator showed better performance on both the fall time and the rise time. Conclusion: The output signals of this single-photon pulse generator could match the requirements in the PMT single photo-electron spectrum test. Also it can be extended to multi-channel outputs for PMT batch test.

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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