Conveners
Parallel 3 - session 5 (electronics)
- 平 曹 (中国科学技术大学)
在大型高能核物理实验中，探测器通常具有庞大的通道数和海量的原始数据。目前运行的大多数实验通常将部分探测器通道数据实时读出与在线处理，基于物理需求产生触发信号，进而完成对整个探测器完整事例数据的读出。以sPHENIX实验为例，其总体目标是研究RHIC能区产生的夸克-胶子等离子体（QGP）性质，其中重味物理（粲、底夸克）测量为其关键科学目标之一。然而，受限于外部量能器15kHz的读出速率及数据获取系统的带宽瓶颈，实验仅能采集约0.5%的重味事例数据。
为此，本文针对sPHENIX实验重味夸克读出需求，设计了融合机器学习的触发算法，并部署于FPGA以满足10us触发延时需求。该算法基于硅径迹探测器（MVTX, INTT）的无触发流读出数据，采用两阶段架构：第一阶段融合探测器几何约束和粒子运动学特征实现聚类与径迹重建；第二阶段通过池化和多层感知器模型实现事例鉴别。基于200...
摘要：针对高通量同步辐射谱学实验中脉冲堆积效应导致的能谱失真与能量分辨率下降问题，本文提出了一种基于桌面式人工智能能谱系统的Transformer脉冲堆积校正方法。系统采用“通用FPGA采集+服务器端智能处理”的整体架构，由前端FPGA完成探测器波形高速采样，并通过网络实时传输至服务器端进行集中处理。服务器端基于QT框架开发桌面式实时能谱处理平台，实现了波形采集、数据缓存、在线显示、参数调节及能谱重建等功能，并结合多线程与环形缓冲区机制完成高吞吐数据流管理。实验结果表明，该系统在数千至数百万计数率范围内均具有稳定的堆积校正能力，在1 Mcps条件下仍能够保持较高能量分辨率，并具备良好的抗噪声与抗波形畸变能力。该研究为同步辐射荧光谱学、吸收谱学及高通量X射线探测实验提供了一种面向智能化与通用化发展的桌面式AI能谱处理方案。
在双层康普顿相机的发展中，传统的像素化闪烁体设计随着灵敏体积的增大，面临着系统复杂性增加、读出通道过多以及成本高等问题。对此，本文提出了一种侧向读出单块平面灵敏闪烁体方案，旨在用于伽马射线成像和环境辐射监测领域。探测器采用尺寸为96×96×6mm3的 CsI(Tl)面状闪烁体，通过在四个侧边耦合 SiPM 阵列，并将每侧SiPM阵列信号求和输出，将传统二维阵列的 N2结构简化为...
ADAM151和ADAM152为高精度可编程电压源FMC模块，分别用型号为AD5791与DAC11001B 的20位数模转换器实现。两块电压源采用相同的设计思路，围绕输出精度、噪声抑制和长期稳定性展开。参考源采用独立低噪声基准，通过缓冲和匹配电阻获得正负参考，再通过感测反馈输入DAC，保证了低噪声和长期稳定性。数模转换器输出后设置缓冲驱动和10kHz六阶有源低通滤波，在保证直流精度和低频响应的同时，对高频噪声进行快速衰减，使最终输出更加平滑稳定。供电使用PM141电源子卡，为电压源提供多路独立、干净的模拟和数字电源。
对两个电压源的性能测试分为交流与直流两部分。
交流性能测试用于评估模块的波形失真和宽带噪声。两个模块以768kSPS刷新率产生9 Vpp、1 kHz正弦波进行测试。结果显示，ADAM151的THD为-79.98 dB，THD+N为-79.33...
深圳超导软 X 射线自由电子激光器 (S3FEL) 对其加速射频场的幅度和相位稳定性提出了严格的要求。本文提出了基于 MTCA.4 低电平射频 (LLRF) 系统板级电子学研制，同时对实际应用中的噪声和SEL功能下杂散的闭环相应做出了定量仿真和分析
当前磁约束聚变研究中，托卡马克装置的高约束模运行模式（H-mode）是主流运行模式，但其边界局域模（ELM）会对装置真空室壁造成严重热负荷。而增强约束模运行模式（I-mode）作为一种无ELM的高性能约束运行方案，在提升辅助加热功率或边界参数演化过程中，易自发转换为H-mode，从而限制其稳定维持。
多普勒反射计可获得等离子体速度截止层处的密度扰动与速度扰动信息。上述湍流扰动信息在I-H模转换过程中包含了丰富的特征变化，可基于多普勒反射计信号实现I-H模式转换判别。I-H模式转换过程具有较强的瞬态特征，因此有必要发展面向多普勒反射计信号的实时采集、处理与判别的电子学系统，实现对约束模式演化过程的在线监测。
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