CSR外靶探测器子触发判选系统的研究

发布时间：2020-06-05 22:16

【摘要】：重离子物理是原子核物理的一个重要领域,其发展离不开重离子加速器。针对重离子物理研究,我国自主设计并建设了兰州重离子加速器冷却储存环。外靶实验系统是冷却储存环的一个重要组成,其靶区伽马阵列探测器是外靶实验装置的关键探测器之一,作用是对实验过程中次级粒子产生的γ射线进行测量,为了排除实验过程中产生的无用粒子以及探测器和电子学中存在的噪声,研究并设计了一个专门的触发判选系统。本论文将对外靶子触发判选系统进行介绍。触发判选系统的核心功能是针对大型粒子物理实验中的有效事例进行筛选。探测器能够探测到的信息中不仅包含物理实验中的有效击中信息,同时包含本底噪声和宇宙射线等实验无关信息,触发判选系统的目的就是在短时间内结合探测器的结构和信号特征,对大量的物理事例进行判选,剔除无效信息,将重离子探测中有效信息进行甄别提取,传输保存到数据获取系统以备实验分析。论文的研究过程中,对国内外的一些大型物理实验装置触发判选系统进行分析调研,并结合外靶实验和探测器的结构特点,确定了适合于伽马阵列探测器的子触发判选系统方案。本论文对子触发系统的电路硬件和核心逻辑算法进行讨论。电路基于PXI标准进行设计,触发判选核心逻辑算法在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)内部进行实现,并与传统的触发算法进行比较并优化算法,保证系统的稳定性和灵活性。针对子触发判选系统的不同模块的功能,制定了适合测试方案,通过特定的仿真和测试工具,对该系统进行功能验证。测试结果表明,子触发判选系统能够满足实验需求,具有可重构性。论文最后,对子触发判选系统的结构和功能进行总结,为下一步工作的方向和系统升级进行展望。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(近代物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TL594

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本文编号：2698699