Speaker
浩龙 廖
(高能所核技术中心)
Description
CPRE (Charge Pulse Readout Electronics) 是为粒子(核)探测器脉冲信号读出设计的一系列通用读出芯片。其具有能量与时间读出功能，ENC为97e+8.5e/pF,定时分辨小于10ns，；配有方便的读出控制逻辑，能轻松实现稀疏、邻近、全通道等各种读出方案。适合于CZT、Si-PIN等无倍增效应的半导体粒子探测器；采用外部电荷分配结构或CPRE_SIPM_A增益转换与调整芯片，也可适用于SiPM，GEM等具有一定增益的探测器。
CPRE芯片目前已有32通道版本，在不同的项目实现应用。在通道密度比较高的场景下，更多的芯片通道数有利于减小系统面积，方便布线以便实现背对背无死区的探测器配置。同时在空间应用中，高能量宇宙射线的轰击会导致微电子器件进入异常工作状态，特别是单粒子闩锁效应会导致芯片异常的高电流状态（SEL），甚至可能导致芯片的永久性损坏，需要在芯片设计阶段进行辐射加固。因此，需将芯片升级64通道抗辐射版本。
报告介绍此芯片的整体设计思路和应用场景，比较不同单粒子闩锁效应的辐照加固策略，汇报前期的仿真和版图工作结果以及对未来的展望。
通讯作者：魏龙，中国科学院高能物理研究所，weil@ihep.ac.cn
国家重点研发计划资助，项目编号2023YFF0721700
