BESⅢ亮度監(jiān)測電子學系統(tǒng).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、高能物理是探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本組成成分、性質(zhì)以及它們之間相互作用規(guī)律的前沿學科,它的研究需要借助很多手段,其中之一就是像“顯微鏡”一樣的對撞機。北京正負電子對撞機(BEPC)十多年來,取得了輝煌的成就,在國際高科技領(lǐng)域占有了一席之地。 近年來,中國科技實力不斷發(fā)展,國內(nèi)科技和工業(yè)水平已大幅度提高;而且在二十多年來北京譜儀的建造、運行取數(shù)、數(shù)據(jù)和物理分析中積累了豐富的經(jīng)驗;在這些基礎(chǔ)上提出了BEPC重大改造工程——BESⅢ探測器。

2、 BESⅢ亮度監(jiān)測系統(tǒng)是BESⅢ探測器的主要子系統(tǒng)之一。BESⅢ亮度監(jiān)測系統(tǒng)分為粒子探測器和亮度監(jiān)測電子學系統(tǒng)兩大部分,本課題系統(tǒng)研究并設計了BESⅢ亮度監(jiān)測電子學系統(tǒng)。 BESⅢ亮度監(jiān)測電子學系統(tǒng)的研究主要包括的內(nèi)容及本文的主要工作如下: 前端讀出電子學:北京譜儀需要檢測的亮度信號是寬度小于4ns的脈沖信號,所以前端電子學系統(tǒng)必需有足夠高的帶寬;同時,前端電子學系統(tǒng)安裝在環(huán)境電磁輻射很強的對撞環(huán)附近,而計數(shù)控制系

3、統(tǒng)在幾十米外的控制室,這要求前端電子學系統(tǒng)具有很強的抗干擾性和遠距離傳輸能力。BESⅢ亮度監(jiān)測前端系統(tǒng)設計帶寬為300MHz,信號傳輸距離為30米。 高速ECL邏輯設計:ECL數(shù)字集成電路是目前速度最快的實用電路。為了實現(xiàn)4nsBunchbyBunch的BESⅢ亮度信號監(jiān)測,在數(shù)字信號處理部分使用了大量ECLinPS系列芯片,完成了工作時鐘為500MHz的高速數(shù)字系統(tǒng)設計。 FPGA并行計數(shù)及控制:FPGA資源豐富,易于

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