研制了一種新型前端讀出電路,用于重離子治癌裝置中符合測量原型系統(tǒng)的研究和測試。電路主要包括能量鏈、時間鏈和數(shù)據(jù)處理單元。能量鏈由截止頻率7 MHz的抗混疊濾波器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）組成,形成波形采樣電路;時間鏈由高速比較器構(gòu)成的定時甄別電路和時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器（TDC）組成;數(shù)據(jù)處理單元基于現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）設(shè)計實現(xiàn)。電路的線性度優(yōu)于0.8%,噪聲小于0.8 mV（RMS）。配合LaBr₃單晶體條測試,能量分辨為4.5%（FWHM）,在與LYSO晶體陣列配合測試時,位置映射散點圖清晰。該前端讀出電路性能優(yōu)于CAMAC系統(tǒng),具有較好的實際應(yīng)用前景。 

【文章來源】：原子能科學(xué)技術(shù). 2020年08期 北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

符合測量原型系統(tǒng)架構(gòu)

DAC模塊接收上位機設(shè)定的電平數(shù)據(jù)并饋送至板載DAC上,用于控制能量鏈共模參考電平和高速比較器閾值參考電平。TDC模塊接收來自時間鏈的觸發(fā)脈沖,記錄事件發(fā)生的時間T,同時產(chǎn)生Hit flag信號以啟動計數(shù)器計數(shù),從而用于控制基線計算和脈沖積分面積求和。積分面積算法模塊將能量鏈ADC采樣量化的能量數(shù)字樣本暫存于先進(jìn)先出緩沖器#1(FIFO #1)中。在前8個時鐘周期中取出FIFO #1中的8個采樣樣本用于計算基線平均值,自第9個時鐘計數(shù)周期開始,逐個時鐘周期取出FIFO #1中的1個采樣樣本并減去基線值,然后累加求和得到脈沖的積分面積,獲得能量信息E。封裝打包模塊將E和T按指定的數(shù)據(jù)格式組幀打包暫存于FIFO #2中,然后通過通信模塊實現(xiàn)和PC機交互,完成數(shù)據(jù)傳輸和控制指令的發(fā)送。圖3 時間鏈定時甄別電路原理圖

圖3 時間鏈定時甄別電路原理圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2953062