一种基于电流反馈芯片的电荷灵敏快前放设计

介绍了一种基于电流反馈运算放大器(CFOA)的快电荷灵敏放大电路。通过一个小电阻的引入避免了CFOA电路直接电容反馈所引起的电路不稳定问题,通过反馈电阻和反馈电容的适当取值降低了噪声。经过测试,其带宽可达200MHz,时间分辨率可达125ps。该前放具有高带宽、高性噪比、高时间分辨率等特点,已成功应用于兰州重离子加速器单粒子效应地面模拟实验TR5终端。

一种高计数率的能损探测器方案研究

正在建设中的强流重离子加速器装置HIAF配备了一条先进的放射性束流线HFRS,建成后将为中国高能放射性核束物理研究提供新的机遇。HFRS的特点是流强极高(初级束流强度1×10^(11) ppp),这对用于粒子鉴别的能损探测器提出了非常高的计数率要求。传统的能损探测器对信号处理一般依次采用电荷灵敏前放、主放大器、ADC的技术路线。该方案存在电子学响应速度较慢、灵活性较差、难以处理高计数率下信号堆积严重等问题。我们对此提出一种新的适用于高计数率的能损探测器方案:以耐辐照的多次取样电离室为能损探测器,优化结构和读出方式提高探测器响应速度,使用快电荷灵敏前放对能损探测器信号初步放大后、直接用波形数字化仪采集波形再进行后续数字算法处理。并利用放射源和束流对该方案进行了验证测试。利用3组分α源测试时,对采集的波形使用数字成形算法处理,能量分辨率(FWHM)可达1.31%。在放射性次级束流线RIBLL2提供300 MeV/u的~(56)Fe束流测试中,采用时间常数τ_(f)=2μs的快电荷灵敏前放在计数率接近1 MHz时仍未发生明显堆积。