Speaker
牧宪 李
(华中师范大学)
Description
低能X射线偏振探测器（Low Energy X-ray Polarization Detector，以下简称LPD）是伽马暴偏振探测仪（POLAR-2）空间站探测设施的三种载荷之一。LPD主要测量2-10KeV的X射线偏振，测量该能量范围伽马暴本身及其极早期X射线余辉的偏振，包括偏振度及偏振方向。LPD由微结构气体探测器和基于硅像素芯片的电子学读出系统组成。
电子学读出系统主要分为硬件和固件两部分：硬件整体分为三层印制电路板（PCB），顶层为采样读出板，用于读出硅像素芯片的模拟输出信号；中间层为高压板，用于给放置于顶层板之上的气体像素探测器提供高压电场；底层为主控板，用于对整个电子学系统进行控制、数据处理，以及与上位机进行通信。固件部分包括探测器控制与读出、数据压缩、存储传输和指令控制等。探测器原始数据经采样后以像素点为基本处理单位，采用流水线方式，对采样后数据进行筛选与零压缩后，仅输出有效像素值，使数据量大大压缩。再经过两块第三代双倍数据速率同步动态随机存储器（DDR3 SDRAM）乒乓操作缓存之后，传输到嵌入式多媒体卡（eMMC）中存储。LPD使用CAN 2.0总线和以太网总线实现FPGA与上位机的通信功能，使用上位机通过CAN总线对探测器工作参数进行配置，使用以太网总线将有效数据输出到上位机。综上所述，LPD的硬件和固件具备完整的运行逻辑和功能，能够完成多个探测器数据的准确读出。
