Speaker
Mr
骑财 李
(高能所)
Description
能量分辨中子成像是一种重要的无损检测手段，在航空、材料、工程等众多国家重大需求产业领域发挥着重要作用。针对中国散裂中子源能量分辨中子成像谱仪（ERNI）对高空间分辨率能量分辨中子探测器的需求，CSNS提出了基于闪烁屏、MCP和事例型相机的探测器解决方案，该方案具有抗辐照、分辨率好、视野可调整的优点。但其中关键部件事例型相机受国外垄断，只能够购买昂贵的商业产品，同时存在灵活度差，视野小，开发难等问题，限制了探测器整体性能的提高。Timepix4是先进像素探测器中在位置和时间测量方面性能最优秀的芯片之一，性能完全满足事例型相机开发的需求，因此决定基于Timepix4研制一种应用于能量分辨中子成像探测器的高性能事例相机。由于该芯片支持最大160Gbps的读出带宽，高性能、高带宽的读出电子学系统成为了实现事例相机的关键挑战。为充分发挥该芯片性能，基于ZYNQ MPSOC芯片开发了高性能读出电子学平台，完全满足单片Timepix4芯片满带宽数据读出的需求。为处理突发峰值信号，电子学平台集成了32 GB的外部DDR4 SODIMM内存用于缓存数据。此外，基于FPGA加速的聚类和压缩算法将被应用，以减少数据输出量，进而降低后续数据存储和处理的难度。截至目前，相机读出电子学平台的硬件开发和测试已经完成，测试结果表明，该电子学已经能够实现单片Timepix4芯片的 16对5.12Gbps链路数据的读出需求。同时，基于2对2.56Gbps链路的读出固件也完成了开发，并配合放射源进行了测试实验，测试结果均达到了预期目标。
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Mr
骑财 李
(高能所)
