高精度多參數(shù)(e,2e+ion)電子動量譜儀數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的研制.pdf

1、(e，2e)電子動量譜學(xué)是研究微觀粒子結(jié)構(gòu)和反應(yīng)動力學(xué)的有效方法，(e，2e)電子動量譜儀是開展電子動量譜學(xué)研究的重要實驗裝置。為了更好地進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)學(xué)、動力學(xué)的研究，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子碰撞譜學(xué)實驗室在第三代(e，2e)電子動量譜儀的基礎(chǔ)上，著手開發(fā)研制(e，2e+ion)電子動量譜儀。本論文的主要內(nèi)容是(e，2e+ion)電子動量譜儀的高精度多參數(shù)數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的研制。
　　 本論文的第一章簡單敘述了電子動量譜學(xué)的起源、基本原

2、理以及(e，2e)實驗的運動學(xué)幾何條件。
　　 第二章介紹了三代(e，2e)電子動量譜儀的發(fā)展情況和各代譜儀的特點及不足，引出了中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)電子碰撞譜學(xué)實驗室研制(e，2e+ion)電子動量譜儀的必要性，并簡要描述了當(dāng)前正在研制的(e，2e+ion)電子動量譜儀實驗裝置的基本結(jié)構(gòu)，并根據(jù)(e，2e+ion)反應(yīng)實驗的要求和電子動量譜儀的整體性能指標(biāo)，確定了數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)所需要實現(xiàn)的功能和電子學(xué)指標(biāo)。
　　 第三章根據(jù)(

3、e，2e+ion)電子動量譜儀數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)所需要完成的電子學(xué)任務(wù)，調(diào)研了相應(yīng)的電荷測量技術(shù)和時間測量技術(shù)，并仔細(xì)分析各種技術(shù)的原理、實現(xiàn)方法、特點及應(yīng)用范圍。
　　 第四章的內(nèi)容主要是(e，2e+ion)電子動量譜儀數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的所采用的電荷測量方法和時間測量方法及具體的電子學(xué)實現(xiàn)。電荷測量采用電荷一幅度變換加數(shù)字尋峰的方法實現(xiàn)，具體電子學(xué)實現(xiàn)包括電荷靈敏放大器、極零相消電路、成形濾波電路、ADC采樣和數(shù)字尋峰等。時間測量采用恒

4、比定時器加基于FPGA的TDC方法試下，在結(jié)構(gòu)上由快時間前放、無延遲線恒比定時器、基于XilinxVirtex-4FPGA的TDC組成。除此之外，本章還介紹了基于三種符合實驗所設(shè)計的符合方法，以及相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸邏輯的設(shè)計。
　　 第五章主要介紹了對數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的各個電子學(xué)模塊所作的測試工作。為了檢驗數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的性能，對電子學(xué)模塊做了詳細(xì)的測試。通過對測試結(jié)果的處理，結(jié)合第二章提出的電子學(xué)指標(biāo)，分析當(dāng)前數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)的電荷測量和時間