γ-γ符合测量系统的新型前端读出电路研制

发布时间：2021-01-02 08:57

　　研制了一种新型前端读出电路,用于重离子治癌装置中符合测量原型系统的研究和测试。电路主要包括能量链、时间链和数据处理单元。能量链由截止频率7 MHz的抗混叠滤波器和模数转换器（ADC）组成,形成波形采样电路;时间链由高速比较器构成的定时甄别电路和时间数字转换器（TDC）组成;数据处理单元基于现场可编程门阵列（FPGA）设计实现。电路的线性度优于0.8%,噪声小于0.8 mV（RMS）。配合LaBr₃单晶体条测试,能量分辨为4.5%（FWHM）,在与LYSO晶体阵列配合测试时,位置映射散点图清晰。该前端读出电路性能优于CAMAC系统,具有较好的实际应用前景。 

【文章来源】：原子能科学技术. 2020年08期 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

符合测量原型系统架构

DAC模块接收上位机设定的电平数据并馈送至板载DAC上,用于控制能量链共模参考电平和高速比较器阈值参考电平。TDC模块接收来自时间链的触发脉冲,记录事件发生的时间T,同时产生Hit flag信号以启动计数器计数,从而用于控制基线计算和脉冲积分面积求和。积分面积算法模块将能量链ADC采样量化的能量数字样本暂存于先进先出缓冲器#1(FIFO #1)中。在前8个时钟周期中取出FIFO #1中的8个采样样本用于计算基线平均值,自第9个时钟计数周期开始,逐个时钟周期取出FIFO #1中的1个采样样本并减去基线值,然后累加求和得到脉冲的积分面积,获得能量信息E。封装打包模块将E和T按指定的数据格式组帧打包暂存于FIFO #2中,然后通过通信模块实现和PC机交互,完成数据传输和控制指令的发送。图3 时间链定时甄别电路原理图

图3 时间链定时甄别电路原理图

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：2953062