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CSNS工程GPPD谱仪主探测器读出电子学的研制
被引量:
7
1
作者
陈少佳
赵豫斌
+4 位作者
曾莉欣
田兴成
骆宏
唐彬
王修库
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期35-41,共7页
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)采用闪烁体探测器作为主探测器。为满足谱仪的设计需求,读出电子学系统要求在实现高达数千通道数据读出的同时...
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)采用闪烁体探测器作为主探测器。为满足谱仪的设计需求,读出电子学系统要求在实现高达数千通道数据读出的同时,完成高精度的中子探测。基于设计目标,以及进一步提高读出系统的集成度和灵活性,读出电子学系统采用了“子板+母板”的架构。前放子板采用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)实现探测器输出信号的放大、成形、甄别等模拟调理;母板固件采用了多级流水线机制的设计方法,在保证数据并行性和可靠性的同时,进一步减小了数据处理的死时间,实现数据的采集打包、缓存等处理,最终数据通过千兆以太网传到后端数据处理系统,便于数据的分析处理。对设计实现的读出电子学系统的评估测试结果表明:最小时间分辨11ns,单通道计数率200 K·s^-1,各项指标均好于设计目标。目前所有读出电子学单元已部署到GPPD工程现场并长期稳定运行,为谱仪顺利开展实验提供了可靠保证。
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关键词
通用粉末衍射谱仪
核电子学
闪烁体探测器
专用集成电路
现场可编程门阵列
原文传递
用于GPPD谱仪的大面积闪烁体中子探测器性能测试
被引量:
4
2
作者
黄畅
唐彬
+5 位作者
刘云
陈少佳
王修库
孙志嘉
陈元柏
姚泽恩
《原子核物理评论》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期190-196,共7页
中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source, CSNS)的建成为中子散射技术的发展和应用奠定了基础。通用粉末衍射谱仪(general purpose powder diffractometer, GPPD)是CSNS一期建设的三条谱仪之一。研制了用于GPPD的大面积闪烁...
中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source, CSNS)的建成为中子散射技术的发展和应用奠定了基础。通用粉末衍射谱仪(general purpose powder diffractometer, GPPD)是CSNS一期建设的三条谱仪之一。研制了用于GPPD的大面积闪烁体探测器阵列,在CSNS的BL20中子束线上开展了探测器关键性能参数的实验测试。测试结果显示,对波长为1.4A和2.8A的中子,其探测效率分别为(38.5±1.7)%和(56.1±1.1)%,模拟与实验相结合,给出对2A的中子,其探测效率约为(46.1±2.0)%,有效面积内的探测效率不均匀度约为19.6%,经优化后可以降低到14.9%;探测器位置分辨可以达到4.0 mm×4.0 mm,最高计数率约79 kHz。探测器单元的整体性能指标能满足GPPD的物理需求。
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关键词
中国散裂中子源
通用粉末衍射谱仪
闪烁体探测器
探测效率
位置分辨
原文传递
题名
CSNS工程GPPD谱仪主探测器读出电子学的研制
被引量:
7
1
作者
陈少佳
赵豫斌
曾莉欣
田兴成
骆宏
唐彬
王修库
机构
中国科学院高能物理研究所
东莞中子科学中心
核探测与核电子学国家重点实验室
出处
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期35-41,共7页
基金
国家自然科学基金青年基金(No.2016A030313126)
核探测与核电子学国家重点实验室(No.SKLPDE-ZZ-201801)资助~~
文摘
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)采用闪烁体探测器作为主探测器。为满足谱仪的设计需求,读出电子学系统要求在实现高达数千通道数据读出的同时,完成高精度的中子探测。基于设计目标,以及进一步提高读出系统的集成度和灵活性,读出电子学系统采用了“子板+母板”的架构。前放子板采用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)实现探测器输出信号的放大、成形、甄别等模拟调理;母板固件采用了多级流水线机制的设计方法,在保证数据并行性和可靠性的同时,进一步减小了数据处理的死时间,实现数据的采集打包、缓存等处理,最终数据通过千兆以太网传到后端数据处理系统,便于数据的分析处理。对设计实现的读出电子学系统的评估测试结果表明:最小时间分辨11ns,单通道计数率200 K·s^-1,各项指标均好于设计目标。目前所有读出电子学单元已部署到GPPD工程现场并长期稳定运行,为谱仪顺利开展实验提供了可靠保证。
关键词
通用粉末衍射谱仪
核电子学
闪烁体探测器
专用集成电路
现场可编程门阵列
Keywords
GPPD
Nuclear electronics
Scintillator detector
ASIC
FPGA
分类号
TL99 [核科学技术—核技术及应用]
原文传递
题名
用于GPPD谱仪的大面积闪烁体中子探测器性能测试
被引量:
4
2
作者
黄畅
唐彬
刘云
陈少佳
王修库
孙志嘉
陈元柏
姚泽恩
机构
兰州大学核科学与技术学院
中国科学院高能物理研究所东莞分部
散裂中子源科学中心
核探测与核电子学国家重点实验室
出处
《原子核物理评论》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第2期190-196,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(U1832111,11875273)
广东省自然科学基金项目(2016A030313126,2015A030310006)~~
文摘
中国散裂中子源(Chinese Spallation Neutron Source, CSNS)的建成为中子散射技术的发展和应用奠定了基础。通用粉末衍射谱仪(general purpose powder diffractometer, GPPD)是CSNS一期建设的三条谱仪之一。研制了用于GPPD的大面积闪烁体探测器阵列,在CSNS的BL20中子束线上开展了探测器关键性能参数的实验测试。测试结果显示,对波长为1.4A和2.8A的中子,其探测效率分别为(38.5±1.7)%和(56.1±1.1)%,模拟与实验相结合,给出对2A的中子,其探测效率约为(46.1±2.0)%,有效面积内的探测效率不均匀度约为19.6%,经优化后可以降低到14.9%;探测器位置分辨可以达到4.0 mm×4.0 mm,最高计数率约79 kHz。探测器单元的整体性能指标能满足GPPD的物理需求。
关键词
中国散裂中子源
通用粉末衍射谱仪
闪烁体探测器
探测效率
位置分辨
Keywords
CSNS
GPPD
scintillator detector
detection efficiency
position resolution
分类号
TL812 [核科学技术—核技术及应用]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CSNS工程GPPD谱仪主探测器读出电子学的研制
陈少佳
赵豫斌
曾莉欣
田兴成
骆宏
唐彬
王修库
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2019
7
原文传递
2
用于GPPD谱仪的大面积闪烁体中子探测器性能测试
黄畅
唐彬
刘云
陈少佳
王修库
孙志嘉
陈元柏
姚泽恩
《原子核物理评论》
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
原文传递
已选择
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