博士论文-KM2A电子探测器样机阵列读出电子学的研究

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题名	博士论文-KM2A电子探测器样机阵列读出电子学的研究
作者	张研
学位类别	博士
答辩日期	2013
授予单位	中国科学院大学
授予地点	北京
导师	赵京伟
关键词	LHASSO KM2A 电荷时间测量光纤 Rocket IO DS92LV16 VME
学位专业	核技术及应用
中文摘要	大型高海拔空气簇射观测站（LHAASO）是建立在我国西藏羊八井地区以宇宙线观测研究为核心的重大科技基础设施。一平方公里阵列（KM2A）是其主体阵列，本论文详细介绍了KM2A电子探测器样机阵列读出电子学的研制。依据物理需求，KM2A电子探测器对读出电子学提出了较高的要求，要完成大动态范围、高精度的电荷测量，同时也要对粒子到达的相对时间进行测量。根据这些设计要求，本设计采用了基于ADC的两量程数字化的测量方案。用2个12bit的ADC完成14bit大动态范围、高精度的电荷测量。时间测量本文采用了基于前沿定时及FPGA内时控延迟线的设计方案。在FPGA内部即可完成电荷和时间测量，再将封装好的数据通过光纤发送到1km外的中心站，利用光纤接收插件的VME接口进行数据读出。由于KM2A电子探测器的分布广、间距大，需要在大范围内使一精准时钟扇出多路时钟传递到每一个前端电子学，以保证时间测量的精度。根据KM2A电子探测器这一分布特点，本文提出了基于光纤进行远距离的时钟、数据的传输方案。文中详细介绍了基于Rocket IO高速串行数据收发模块和DS92LV16芯片的串并转换原理。分别测试了两种时钟传输方式的发送时钟和恢复时钟的相位关系以及时钟晃动，并对测试结果进行了比较。文中详细的介绍了在自校准模式下，对前端模拟插件进行了各种的性能测试和系统联调的结果，各项指标均达到了设计要求。
语种	中文
学科主题	核技术及应用
公开日期	2016-02-25
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210552]
专题	实验物理中心_学位论文和出站报告高能物理研究所_多学科研究中心
作者单位	中国科学院高能物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	张研. 博士论文-KM2A电子探测器样机阵列读出电子学的研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2013.