中国物理学会高能物理分会第十一届全国会员代表大会暨学术年会

高能环形正负电子对撞机（Circular Electron Positron Collider, CEPC）内层顶点探测器，对于重味夸克重建与分辨至关重要。为实现高精度的物理测量，对内层顶点探测器的物质量、空间分辨率、读出速度以及功耗等方面的性能提出了极严苛的要求。CMOS像素探测器（CMOS Pixel Sensor, CPS）技术在上述各性能方面具有很大的优势，是很有前景的候选探测器技术之一。自2015年起，CEPC顶点探测器研发团队开展了一系列的CMOS像素探测器芯片研发工作。根据最新的对撞机设计方案和电子束本底的研究结果，顶点探测器内层的最高击中率预计高达 ~107/cm2/s。为满足 CEPC 顶点探测器的最高击中率需求，研发团队开展一款名为TaichuPix的CMOS 像素探测器芯片的研发。采用180 nm CMOS 工艺，目前已经完成了两个小规模原型芯片(25...

ATLAS实验二期升级拟将径迹探测器替换为全硅的探测器，包括内层的硅像素探测器和外层的硅微条探测器。硅微条探测器的读出采用前端专用集成电路（ASIC）ABCStar，该芯片集成256路模拟通道，将硅微条信号放大后，转换为数字信号并完成存储、簇寻找、打包输出等功能。在HL-LHC的辐照环境下，粒子打在芯片上引起寄存器等存储单元的翻转，将会带来探测器系统的工作失常和稳定性问题。本工作重点研究单粒子效应（Single Event Effect）对ABCStar的影响，内容包括测试系统搭建、实验取数和数据分析初步结果。

The TRIDENT, also known as Hailing, is a possible large-scale next-generation neutrino telescope. In September 2021, the TRIDENT Pathfinder experiment completed in situ measurements of seawater properties at a depth of 3500 m in the South China Sea. One light emitter module (EM) and two light receiver modules (RMs) were deployed, synchronized by White Rabbit technology. The EM generates...

低温高密核物质测量谱仪( CSR External-target Experiment, CEE)，是适用于 HIRFL-CSR能区重离子碰撞和质子-重离子碰撞测量的带电粒子谱仪，该谱仪由若干子探测器系统组成。其中高计数率，高接受度的大型TPC探测器和大面积的MWDC探测器是2个重要的径迹探测器，用来鉴别带电粒子，并实现带电粒子的径迹测量。由于探测器计数率高、通道多等特点，目前的读出电子学无法满足需要，因此迫切需要研制适用于高计数率、低功耗的新型读出电子学。报告分别介绍了CEE-TPC前端读出电子学的研制进展，和CEE-MWDC前端读出ASIC芯片的研制和应用。

散裂中子源由于其提供的中子束脉冲时间结构好，强度高，能谱宽，成为中子散射研究和应用的先进工具。中国散裂中子源是我国第一台散裂中子源，填补了我国在此类大科学装置领域的空白。中国散裂中子源共设计预留了20条中子通道，可建设20台左右的中子谱仪，一期工程已建成并对用户开放3台，现正与粤港澳大湾区的高校、研究机构积极开展合作，共同建设8台合作谱仪。中子谱仪探测器读出电子学是中子谱仪的重要组成部分，用于对中子探测器产生的信号进行放大、成形后进行时间、位置和能量等测量，并将这些测量得到的数据送往后端数据获取系统进行相应的中子击中位置和飞行时间信息重建。 中国散裂中子源的中子谱仪探测器主要采用了基于位置灵敏3He管探测器的大面积3He管阵列中子探测器和基于闪烁体探测器+波移光纤+SiPM的大面积闪烁体中子探测器两种方案，而相应的读出电子学也是针对两种探测器的要求与特征进行了研制与工程化实施。...

在此报告中，计划介绍在大型粒子与核物理实验中报告人研究团队在高精度时间测量方向上的研究进展，包括基于高速波形数字化和高速甄别、时间数字变换两个技术方向上的研究工作。在技术方法简介和回顾基础上，介绍在提高电子学定时精度技术上的学术研究工作与最近进展，从硬件电路设计与算法研究两个方向展开陈述，并结合实际工程上的应用情况进行详细技术的介绍。

目前国际上地面的宇宙微波背景辐射（Cosmic Microwave Background，CMB）观测实验普遍采用大阵列的超导转变边沿探测器（Transition Edge Sensor, TES）来实现高灵敏的信号探测。这对室温电子学读出系统提出了低噪声、高速数据流处理、实时计算以及高稳定性的要求。针对以上要求，我们基于Xilinx ZCU111实现了4GSPS的波形采样、100G 以太网传输和GPU实时数据处理。该方案中原始波形采样数据可以无损传输至上位机，实现了将传统的数据处理单元从FPGA端到GPU端的迁移，一方面缓解了前端的资源压力，另一方面也为更复杂的数据处理算法提供了可能性。未来我们还将针对天文领域多物理目标的特点，将已有的100G TCP/IP协议升级为定制RoCEv2协议，以满足单节点对多节点的高可靠性数据广播。

高海拔宇宙线观测站（LHAASO）是以宇宙线观测研究为核心的重大科技基础设施，包括三个（KM2A、WCDA、WFCTA）阵列实验，探测单元和电子学系统分布在1.36平方公里的实验场地上。LHAASO采用前端数字化、无全局硬件触发的电子学方案，利用White...