Speaker
洁宇 朱
(中国科学院近代物理研究所)
Description
高能宇宙辐射探测设施（HERD）是计划于2027年安装在中国空间站的空间天文和粒子天体物理实验。HERD实验包含5个探测器载荷，预计在空间站外进行长达10年的暗物质探测、高能伽马射线探测和宇宙线能谱测量实验。穿越辐射探测器（TRD）是其中重要的载荷之一，计划安装在HERD的侧面进行量能器TeV能级的能量标定和伽马射线巡天观测。本文主要介绍了TRD前端读出电子学电性件设计。为了保证TRD读出的准确性和工作的可靠性前端读出电子学电性件基于SAMPA ASIC设计，实现动态范围在0-500fC可调，单板128路探测器信号的读出。由于空间环境的限制前端读出电子学分为双层设计：电荷采集板和供电通讯板，二者通过59针的airborn连接器进行连接。电荷采集板通过J30J-37TJWP14-J 接口获取来自探测器的电荷信号，经过SAMPA芯片后将数字化波形传入FPGA进行分析和传输。FPGA选用Microchip公司的M2S090T-1FGG484M在保证数据处理的准确性下提高设计的抗辐照特性。探测器的高压由电荷采集板通过J30J-21ZKWP14-J进行监测与控制。前端电子学的供电与通讯主要在供电通信板实现。前端电子学通过J30J-25TJWP14-J接口与后端电子学连接，获取触发信号，使用RS422总线进行指令和遥测通讯，使用LVDS电平协议进行科学数据传输。后端电子学通过J30J-15ZKWP14-J对前端进行供电。此设计已经完成了实验室测试，具体测试结果将在报告中进行展示。
