【摘要】：重離子物理是原子核物理的一個重要領(lǐng)域,其發(fā)展離不開重離子加速器。針對重離子物理研究,我國自主設計并建設了蘭州重離子加速器冷卻儲存環(huán)。外靶實驗系統(tǒng)是冷卻儲存環(huán)的一個重要組成,其靶區(qū)伽馬陣列探測器是外靶實驗裝置的關(guān)鍵探測器之一,作用是對實驗過程中次級粒子產(chǎn)生的γ射線進行測量,為了排除實驗過程中產(chǎn)生的無用粒子以及探測器和電子學中存在的噪聲,研究并設計了一個專門的觸發(fā)判選系統(tǒng)。本論文將對外靶子觸發(fā)判選系統(tǒng)進行介紹。觸發(fā)判選系統(tǒng)的核心功能是針對大型粒子物理實驗中的有效事例進行篩選。探測器能夠探測到的信息中不僅包含物理實驗中的有效擊中信息,同時包含本底噪聲和宇宙射線等實驗無關(guān)信息,觸發(fā)判選系統(tǒng)的目的就是在短時間內(nèi)結(jié)合探測器的結(jié)構(gòu)和信號特征,對大量的物理事例進行判選,剔除無效信息,將重離子探測中有效信息進行甄別提取,傳輸保存到數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)以備實驗分析。論文的研究過程中,對國內(nèi)外的一些大型物理實驗裝置觸發(fā)判選系統(tǒng)進行分析調(diào)研,并結(jié)合外靶實驗和探測器的結(jié)構(gòu)特點,確定了適合于伽馬陣列探測器的子觸發(fā)判選系統(tǒng)方案。本論文對子觸發(fā)系統(tǒng)的電路硬件和核心邏輯算法進行討論。電路基于PXI標準進行設計,觸發(fā)判選核心邏輯算法在現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(FPGA)內(nèi)部進行實現(xiàn),并與傳統(tǒng)的觸發(fā)算法進行比較并優(yōu)化算法,保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和靈活性。針對子觸發(fā)判選系統(tǒng)的不同模塊的功能,制定了適合測試方案,通過特定的仿真和測試工具,對該系統(tǒng)進行功能驗證。測試結(jié)果表明,子觸發(fā)判選系統(tǒng)能夠滿足實驗需求,具有可重構(gòu)性。論文最后,對子觸發(fā)判選系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進行總結(jié),為下一步工作的方向和系統(tǒng)升級進行展望。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(近代物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TL594

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本文編號：2698699