GRM复合晶体探测器读出系统设计

针对SVOM卫星中的γ暴监视仪的叠成闪烁体探测器,设计了一套混合信号读出系统,用于获取GRM复合晶体探测器输出电压脉冲幅度与信号宽度,并根据脉冲的宽度对信号进行甄别分类。在系统设计中采用FPGA对系统进行时序控制,使用高速峰值保持电路对复合晶体输出信号进行峰值保持,利用RS232数据接口完成测试系统与PC机的数据交换。测试结果表明,本工作所设计的系统可稳定可靠地实现对复合晶体输出信号的获取与甄别分类。

复合晶体探测器中数字化波形甄别器的设计

为满足X射线辐射探测脉冲波形甄别器(PSD)实时性要求,提出了一种新型的数字PSD设计。应用快速模数转换(Flash-ADC)技术,在电路前端对电压脉冲采样将模拟信号数字化;用数字信号处理技术计算采到的波形与理想NaI和CsI波形模板相关系数的差,并以此特征量作为判别采到的信号是否为NaI信号的依据,经计算处理可实时给出甄别结果。用Geant4和Matlab模拟了光子从入射探测器到最后生成相关系数差的分布的整个过程。结果表明:新型数字PSD误判率小于0.5%,满足实时处理事例50ms-1计数率的要求。

基于数据采集卡的时间间隔分析核素监测研究

构建了一套基于时间戳的时间间隔分析法放射性核素监测装置,包含复合晶体探测器、核信号模拟处理电路、具有时间戳功能的高速数据采集卡等硬件部分,上位机界面基于C#语言的开发而成,获取时间间隔分布统计信息,实现监测级联衰变的目标放射性核素浓度。实验结果表明:该装置结构简单、能够在多核素混合场条件下提取需要测量的核素,有较强的实用价值。

新型脉冲形状甄别器

介绍利用脉冲波形前、后沿信息所研制的新型(NaI(Tl)/CsI(Na))复合晶体探测器脉冲形状甄别器(PSD)和性能测试结果,实测表明该PSD具有最佳甄别因子>3.5,能很好地区分纯NaI和CsI信号,对康普顿事件也有很好的拒斥能力,已多次用于球载空间观测实验。

硬X射线调制望远镜卫星高能望远镜设计与验证

高能望远镜是硬X射线调制望远镜(HXMT)卫星的3台望远镜之一。其主要科学目标是在20～250keV能区进行巡天扫描,发现新的高能变源和已知源的新活动,同时监测伽马射线暴以及引力波暴电磁对应体。它的主探测器由18个直径为190mm的NaI(Tl)/CsI(Na)复合晶体探测器单体组成,具有5100cm2的几何面积,整体视场为5.7°×5.7°。高能望远镜在轨运行结果表明:探测器整体能量分辨率优于19%(在59.5keV时),时间分辨率和系统死时间优于6μs。

HXMT高能电子学测试系统的研制

介绍了为正在研制的HXMT高能电子学系统(ES/HE)研制的一套专用的测试系统。分析了测试系统功能需求,对测试系统进行了整体设计,并着重描述了测试系统中几个主要功能模块的实现原理及方法。

新型波形甄别器的设计

随着天体的硬Ｘ射线辐射的实验观测的发展，对于脉冲形状甄别器（ＰＳＤ）提出了苛刻的要求，使得原来的基于脉冲前沿测量的甄别器难以适应这类实验的需要。本文提出一种新的ＰＳＤ，它充分利用了包含在光电管输出波形的前沿及后沿中的闪烁晶体的发光衰减时间的信息，因此具有较高的甄别效率，能有效地抑制Ｃｏｍｐｔｏｎ成分，它特别适用复合晶体探测器。本工作分为二部分，本文是第一部分，叙述研制这种新型的ＰＳＤ的原理与必要性，并给出对这套线路的蒙特卡洛计算模拟的结果。本工作的第二部分给出具体的线路及测试结果。