用于GEM探测器的电容积分式读出芯片的研究

介绍了GEM探测器阵列结构的一种读出方案,重点介绍了该读出方案中开关阵列芯片的设计。主要内容包括PAD前端读出电子学结构,开关电容阵列结构工作原理,开关阵列芯片设计,文章的最后给出了芯片测试结果。该10通道开关电容阵列芯片可以扩展为更多的通道,以满足更大规模的GEM探测器的阵列方式读出需要。

CSNS RCS环BPM读出电路的研究

未来的中国散裂中子源(CSNS)快循环质子同步加速器(RCS)需要束流位置探测器(BPM)来计算和记录位置信息。文章介绍了BPM读出电子学功能样机的实现,其中包括系统总体结构,模拟前端(AFE)和数字前端(DFE)的设计,以及FPGA中的固件开发。不断变化的RCS束流参数使得系统中的模拟部分尤为重要且设计难度大,并且需要新型的前端处理电路,故文章详细描述了模拟前端的电路结构及其工作原理。最后,给出了在现有条件下针对此样机的初步评测结果。该样机满足了束流位置读出的基本要求并且为今后的RCS装置试运行中的质子束位置探测打下了基础。

用于Micromegas的电子学读出系统初步设计

Micromegas由于具有高计数率、良好的空间分辨能力、很好的抗辐照性能和简单的结构,被广泛应用于粒子物理实验,它是未来探测器的一个发展方向。论文介绍了用于Micromegas探测器的一种电子学读出系统,其中包括系统总体结构、前端ASIC前放电路设计、后端读出电子学硬件设计和FPGA中的固件设计,给出了现有条件下对此系统的初步测试结果。

用于MICROMEGAS的电荷灵敏前放芯片研究

介绍了一种用于MICROMEGAS气体探测器的电荷灵敏前放ASIC设计,重点介绍了电路结构,详细分析了电荷灵敏前放的噪声。针对探测器的应用,实现了一种新型电荷灵敏前置放大芯片MMCSA的设计。MMCSA芯片采用Chartered 0.35μm工艺制作,测得的输入电荷范围为2～350 fC,噪声为小于1 000 e-。

一种8位高精度、低功耗DAC设计

该设计的DAC为芯片内甄别器提供了一个可调的阈值,要求具有较高的精度,较低的功耗。基于chartered 0.35μm工艺,采用Spectre进行了仿真设计,非线性误差DNL<0.025 LSB,INL<0.17LSB,功耗低于3 mW。文章描述了R-2R型DAC的电路结构,主要介绍了电阻网络,抗单粒子翻转的DICE锁存器等的设计。最后给出了版图和后仿结果,满足设计的要求。

闪烁体中子探测器读出ASIC-MaPMT_v10性能测试的设计与实现

中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)工程通用粉末衍射谱仪(General Purpose Powder Diffractometer,GPPD)使用二维位置灵敏型闪烁体中子探测器(Position-sensitive Scintillation Neutron Detector,SSND)来获取中子击中位置和时间信息。MaPMT_v10是由中国科学院高能物理研究所电子学组专门为闪烁体探测器前端电子学读出研发的一款专用集成电路(Application-specific Integrated Circuit,ASIC)。为了使该芯片更快地应用于CSNS工程项目中,设计了针对该芯片的测试电路板。该电路板既能在电子学实验室对MaPMT_v10进行各项性能测试,又能直接连接光电倍增管,与探测器组进行联合调试。本文介绍了MaPMT_v10的测试电路板,并给出了该芯片积分非线性(Integral nonlinearity,INL)、噪声等测试的方法和结论。利用本文搭建的测试平台,得到了MaPMT_v10可靠的性能测试结果,该芯片正常稳定和运行可靠。