中文摘要：

时间测量是当前高能物理实验的基本手段，用于粒子的分辨等。时间测量除了需要高精度时间数字变换器（TDC）外，还必须消除脉冲幅度大小引起的脉冲前沿时间游动效应。受制于目前我国的电子工业水平，我国的物理实验中无法自制合适的但高成本的TDC芯片，我们考虑开发新型高精度时间测量手段，利用FPGA中普遍存在的固定延迟连线进行时间内插，在普通FPGA中实现高精度时间数字转换，提供低成本的高精度测量手段。为消除时间游动效应，通常需要峰检测、峰保持和幅度测量等手段测量信号脉冲幅度，这增加了电路的复杂程度、功耗和成本。利用"过阈时间测量"的技术，把脉冲信号的幅度信息转换为脉冲的宽度，通过时间信息即获得幅度信息。这样，就可以自主设计时间数字变换器，同时测量脉冲信号的前沿时间信息和幅度信息，从而大大降低物理电子学电路的复杂程度，提高电路的集成度和稳定度，并大幅降低我国高能物理实验成本，减少对国外高性能芯片的依赖。

结论摘要：

时间测量是当前高能物理实验的基本手段，用于粒子的分辨等。时间测量除了需要高精度时间数字变换器（TDC）外，还必须消除脉冲幅度大小引起的脉冲前沿时间游动效应。在基金的支持下，我们利用FPGA中的专用进位连线，开发出了在FPGA中实现好于100ps的高精度时间测量技术；并研究、试验了多种方案的"过阈时间测量"的技术。两个方面的研究均达到或超过了课题计划指标，部分技术已有实际应用如积分＋线性放电方案的"过阈时间测量"已应用于国家大科学工程- - 北京正负电子对撞机升级(BEPC II)之第三代北京谱仪（BES III）中的飞行时间探测器读出电子学中，FPGA中的高精度时间测量技术也在我国的量子通讯等研究领域找到了应用需求。基于本课题的研究成果，截止2007年底，已发表核心刊物论文6篇（其中2篇英文文章，其1篇发表于IEEE Transactions on Nuclear Science杂志），会议论文1篇，已申请国家发明专利1个（申请号200510200340X，已受理，2006年1月11起公示3年，公开号CN1719353），博士毕业论文1