Speaker
程程 刘
(中国科学院近代物理研究所)
Description
空间高能宇宙辐射探测设施(HERD)是计划安装在中国空间站上的空间天文和粒子天体物理实验,该装置计划于2029年发射。穿越辐射探测器(TRD)是HERD的重要载荷之一,TRD由 6 个探测器单元,组成 2×3 探测阵列,其主要科学目标是:对TeV高能宇宙线进行绝对能量标定;在非标定时间内进行X射线巡天观测。
在TRD系统中,前端读出电子学(FEE)主要通过J30J接口与探测器、后端电子学和高压电子学进行连接,实现对单个探测器单元的128路数据读出,实现与后端电子学的指令交互、触发接收以及科学数据传输,实现对高压板电子学的高压控制与监测。由于空间环境的限制,FEE采用了双层设计,分为电荷测量板和电源通讯板,二者通过80针的CRM312连接器进行连接。为了实现以上功能需求,FEE电性件采用ASIC+FPGA的构架,其中,ASIC选用SAMPA芯片,实现5- 500fC动态范围调节,完成信号数字化;FPGA选用Microchip公司的MPF300T-1FCG484I,在保证数据处理的准确性下提高设计的抗辐照特性,并完成可编程逻辑设计。
目前,FEE电性件已完成了关键器件的单粒子效应测试,完成了与探测器、后端电子学、高压板的联测,并参与了CERN的束流测试,测试结果表明FEE电性件满足设计需求。