Speaker
Zhizhen Qin
(中国科学技术大学 核探测与核电子学国家重点实验室)
Description
COMET实验是利用日本大型质子加速器设施（J-PARC）来寻找带电轻子味破坏的新实验。其目标为在$10^{-17}$以上的精度上寻找$\mu N \rightarrow eN$这一带电轻子味破坏过程。COMET实验的$\mu$子束流亮度将超过之前已有技术的最高水平，因而其性质有待研究。为此，中山大学唐健教授团队联合中国科大快电子学实验室制作了一套$\mu$子束流监测装置，本报告主要阐述其读出电子学系统的设计。为了能够精确测量$\mu$子的位置和时间信息，采用塑闪光纤作为探测器。通过网状结构的光纤测量$\mu$子击中位置，信号过阈甄别来确定$\mu$子击中的时间信息。最终系统位置分辨在mm量级，时间分辨在ns量级，分为X和Y两个方向，单方向128路通道。其中电子学部分使用SiPM对塑闪光纤产生的微弱信号进行光电转换，之后在前端板上使用MaPMT芯片对信号进行放大，成型，过阈处理，最终产生固定宽度脉冲信号发送到前端板FPGA内部。前端板FPGA在300MHz时钟下对过阈触发信号进行定时，确定$\mu$子击中的时间信息，最终打包上传到DAQ板进行数据的汇总，通过DAQ板上嵌入式系统的以太网将最终数据传输到上位机。今年3月，整套$\mu$子束流监测装置已经在COMET实验中稳定运行两周时间，得到了清晰的$\mu$子束斑形状以及缪子束流的时间结构和强度分布。后续计划使用PETSYS芯片代替原有前端读出ASIC对探测器信号的幅度和时间信息进行更加精确的测量。
Primary authors
Changqing Feng
(中国科学技术大学快电子学实验室)
Zhizhen Qin
(中国科学技术大学 核探测与核电子学国家重点实验室)
Jian Tang
(SYSU-IHEP school of HEP)
Shubin Liu
(中国科学技术大学快电子学实验室)
Mr
Yao Teng
(中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室)
Yi Liu
(Zhengzhou University)
Yu Xu
(S)
Mr
Yunsong Ning
(中山大学物理学院)
