【摘要】：2012年歐洲核子中心宣布在大型強(qiáng)子對撞機(jī)上發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子,希格斯粒子是“標(biāo)準(zhǔn)模型”中解釋物質(zhì)質(zhì)量起源的粒子,標(biāo)志著“標(biāo)準(zhǔn)模型”的完成和一個新時代的開始。國內(nèi)高能物理界提出的CEPC(環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī),Circular Electron Positron Collider)是以超高能環(huán)形加速器為核心的世界級大型加速器,可以精確測量希格斯玻色子的各種屬性,通過測量值與“標(biāo)準(zhǔn)模型”預(yù)言之間偏差的分析,可以尋找“新物理”的蛛絲馬跡,這對探測技術(shù)提出了很高的要求。隨著粒子探測技術(shù)的快速發(fā)展,硅像素探測器因為其優(yōu)異的性能,逐漸成為發(fā)展的熱點(diǎn)。CEPC最內(nèi)層的頂點(diǎn)探測器需要采用高空間分辨率、高收集效率、高系統(tǒng)集成度且低功耗的硅像素探測器。CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,Complementary Metal Oxide Semiconductor)硅像素探測器可以滿足上述性能要求,是CEPC頂點(diǎn)探測器的很好選擇。為了對CMOS硅像素探測器芯片的性能進(jìn)行詳細(xì)研究,需要設(shè)計一個可以實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和儲存功能的測試系統(tǒng),獲取CMOS硅像素探測器芯片的信號數(shù)據(jù)。本文介紹了CMOS硅像素探測器的結(jié)構(gòu)布局,探測器數(shù)據(jù)傳輸率。并根據(jù)CMOS探測器的測試需求,基于FPGA(現(xiàn)場可編程邏輯門陣列,Field Programmable Gate Array)及PCI Express總線設(shè)計了一種高速數(shù)據(jù)測試系統(tǒng),系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率能達(dá)到6Gb/s。經(jīng)過實驗測試,該系統(tǒng)在數(shù)據(jù)獲取速度和誤碼率的性能優(yōu)異,滿足CMOS硅像素探測器讀出芯片的測試要求,可用于芯片后端數(shù)據(jù)讀出和性能測試。
【圖文】：

第一章 引言)是用來傳遞強(qiáng)相互作用的粒子，光子(γ)是傳遞電磁相互作用的粒子，W±和 Z0相互作用的粒子。在理論上，規(guī)范玻色子對應(yīng)的是規(guī)范場，表示系統(tǒng)的拉氏有規(guī)范場的平方項，這也就說理論上玻色子沒有質(zhì)量。光子(γ)和膠子(g)是沒有子，但是傳遞弱相互作用的粒子 W±和 Z0是有質(zhì)量的，這樣就構(gòu)成了矛盾，為問題，引入 Higgs 機(jī)制。

圖 1-2 粒子穿過探測器的示意圖導(dǎo)體探測器體是一種可以大規(guī)模集成電路芯片的原料，半導(dǎo)體探測器是以半導(dǎo)體經(jīng)過技術(shù)研發(fā)成型的粒子探測器[4]，它與氣體電離探測器的工作原理體探測器又稱固體電離室。半導(dǎo)體探測器與其他探測器相比具有高分、高系統(tǒng)集成度和低功耗等諸多優(yōu)點(diǎn)。后的探測器芯片有以下優(yōu)點(diǎn)：電源電壓范圍寬、電路設(shè)計方便、邏輯力強(qiáng)和靜態(tài)功耗低等；由于探測器可以做的很薄，，因此讀出信號需要（約 5ns），所以半導(dǎo)體探測器有迅速的響應(yīng)能力；與氣體探測器和閃的空間分辨率要高很多，半導(dǎo)體探測器的另一個優(yōu)點(diǎn)在于其高精度的
【學(xué)位授予單位】：河南師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TL814

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本文編號：2669965