Conveners
Parallel 2 - session 5 (electronics)
- 微 魏 (中国科学院高能物理研究所)
脉冲堆积效应是制约高计数率下γ能谱测量精度的主要因素。由于闪烁体探测器输出脉冲具有一定宽度和指数衰减尾部，相邻脉冲易发生堆积，导致脉冲幅度失真，进而引起能谱畸变、能量分辨率下降，并影响后续核素识别与定量分析。针对传统快慢双通道堆积拒绝方法中快成形通道选取对堆积识别效果影响显著的特点，本文提出一种基于核信号前端模拟电路结构的冲激脉冲成形算法用于高计数率γ能谱测量。由于冲激脉冲的成形时间极短，具有优秀的时间分辨能力，能够有效识别峰堆积和尾堆积事件，最终可有效改善 γ 能谱测量系统测量得到的能谱谱形，并提升能量分辨率。该算法通过现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array, FPGA）进行硬件实时部署，并基于NaI(Tl)探测器与自主研发的 γ...
双端读出连续晶体PET探测器兼具较高探测效率、深度作用位置（DOI）测量能力和边缘效应抑制优势，但其读出电子学需同时满足高通道密度、高计数率和精密定时测量要求。本文面向小动物连续晶体PET探测器，设计了一套紧凑型分层FPGA数据获取与处理系统。系统由信号采集层、信号预处理层和集中处理层组成：前端采用行列求和读出，将每个12×12 SiPM阵列的144路能量信号压缩为24路；采集板完成96路能量信号和4路定时信号的同步数字化及实时特征提取；预处理板实现双端事件关联、模块级能量/位置/时间融合，并通过10 Gbps Aurora光链路级联传输至基于Alveo U200 FPGA的集中处理单元。实验结果表明，所提出的体系结构可将有效读出通道数降低83.3%，在511 keV下获得12.20% FWHM的能量分辨率，单端电子学本征时间分辨率为53.57 ps；探测器空间分辨率达到0.97...
面向粒子加速器等领域对高速波形数字化的需求，传统分立架构面临时钟需求复杂、高速接口资源开销大及设计复杂等制约。RFSoC通过高度集成射频收发前端与片上时钟网络等有效克服了上述局限，为多通道射频直接采样与重建提供了理想平台。在此基础上，结合前期自主研制的RFSoC核心板（ZYNQBeeRF47），我们设计并实现了一款高速多功能配套底板（WRX701）。该底板配置了8通道ADC输入接口用于高频信号直接采样，与8通道DAC输出接口用于宽带信号重建，并集成了双QSFP光通信接口与以太网等复合接口。核心板与底板之间依托高密度、宽带板对板连接器（Samtec ADM6/ADF6系列）实现了稳定可靠的电气互连。在模拟前端网络设计中，系统采用GHz级宽带全差分运算放大器；通过对外围匹配电路的精细化调节，保障了系统在GHz级工作带宽下的闭环稳定性。此外，建立了从运放端至RF...
摘要：针对α、β表面污染的二维成像需求，研制了一套基于Micromegas探测器的多通道读出电子学系统。该系统采用4颗国产MiRoC32C ASIC完成128路探测器信号的放大、成形与过阈甄别，并利用FPGA实现纳秒级时间测量、时间过阈（TOT）电荷提取、事件重建、在线统计和高速数据传输。在电荷重心法基础上，提出像素计数再分配方法，将成像像素由64×64提升至128×128，有效抑制了直接插值产生的周期性暗条带。测试结果表明，系统单通道计数率达到1.2 MHz，计数误差小于0.05%，平均等效噪声电荷约为0.4 fC；α、β探测效率分别为71%和43%，探测下限分别达到7.4×10⁻⁴ Bq/cm²和2.7×10⁻² Bq/cm²，最佳位置分辨率约为1.1 mm和1.2...
