CMOS硅像素探测器高速数据测试系统

发布时间：2020-05-18 16:01

【摘要】：2012年欧洲核子中心宣布在大型强子对撞机上发现了希格斯粒子,希格斯粒子是“标准模型”中解释物质质量起源的粒子,标志着“标准模型”的完成和一个新时代的开始。国内高能物理界提出的CEPC(环形正负电子对撞机,Circular Electron Positron Collider)是以超高能环形加速器为核心的世界级大型加速器,可以精确测量希格斯玻色子的各种属性,通过测量值与“标准模型”预言之间偏差的分析,可以寻找“新物理”的蛛丝马迹,这对探测技术提出了很高的要求。随着粒子探测技术的快速发展,硅像素探测器因为其优异的性能,逐渐成为发展的热点。CEPC最内层的顶点探测器需要采用高空间分辨率、高收集效率、高系统集成度且低功耗的硅像素探测器。CMOS(互补金属氧化物半导体,Complementary Metal Oxide Semiconductor)硅像素探测器可以满足上述性能要求,是CEPC顶点探测器的很好选择。为了对CMOS硅像素探测器芯片的性能进行详细研究,需要设计一个可以实现高速数据传输和储存功能的测试系统,获取CMOS硅像素探测器芯片的信号数据。本文介绍了CMOS硅像素探测器的结构布局,探测器数据传输率。并根据CMOS探测器的测试需求,基于FPGA(现场可编程逻辑门阵列,Field Programmable Gate Array)及PCI Express总线设计了一种高速数据测试系统,系统的数据传输率能达到6Gb/s。经过实验测试,该系统在数据获取速度和误码率的性能优异,满足CMOS硅像素探测器读出芯片的测试要求,可用于芯片后端数据读出和性能测试。
【图文】：

第一章 引言)是用来传递强相互作用的粒子，光子(γ)是传递电磁相互作用的粒子，W±和 Z0相互作用的粒子。在理论上，规范玻色子对应的是规范场，表示系统的拉氏有规范场的平方项，这也就说理论上玻色子没有质量。光子(γ)和胶子(g)是没有子，但是传递弱相互作用的粒子 W±和 Z0是有质量的，这样就构成了矛盾，为问题，引入 Higgs 机制。

图 1-2 粒子穿过探测器的示意图导体探测器体是一种可以大规模集成电路芯片的原料，半导体探测器是以半导体经过技术研发成型的粒子探测器[4]，它与气体电离探测器的工作原理体探测器又称固体电离室。半导体探测器与其他探测器相比具有高分、高系统集成度和低功耗等诸多优点。后的探测器芯片有以下优点：电源电压范围宽、电路设计方便、逻辑力强和静态功耗低等；由于探测器可以做的很薄，，因此读出信号需要（约 5ns），所以半导体探测器有迅速的响应能力；与气体探测器和闪的空间分辨率要高很多，半导体探测器的另一个优点在于其高精度的
【学位授予单位】：河南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL814

【相似文献】

相关期刊论文 前4条

1 ;新科技[J];大众标准化;2008年04期

2 ;应对串行数据测试挑战,泰克推出高速串行数据测试设备[J];电子产品世界;2006年20期

3 霍健;陈晨;;气象数据测试现场快速处理方法[J];风能;2013年06期

4 ;[J];;年期

相关硕士学位论文 前2条

1 高万东;CMOS硅像素探测器高速数据测试系统[D];河南师范大学;2016年

2 赵晋萍;基于LAMP框架的通用数据测试平台的设计与实现[D];北京交通大学;2015年

本文编号：2669965