06 Design of Data Warehouse

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1、第五章时间分析§1概述§2定时方法§3符合§4时间量变换方法§5脉冲波形甄别核数据及分析脉冲计数脉冲幅度分析脉冲信号时间分析√脉冲波形甄别√1核激发态寿命测量；正电子湮没寿命测量；正电子发射断层扫描；高能粒子径迹探测；粒子鉴别；符合技术与反符合技术；中子飞行时间望远镜测量法；§1.概述2一、时间信息分析所要解决的基本问题二、时间信号的检出3一、时间信息分析所要解决的基本问题1、时间间隔甄别时间间隔甄别应用实例时间间隔甄别器的基本功能2、时间间隔测量时间间隔测量应用实例时间分析器的基本功能4时间间隔甄别应用实例5电子正电子对撞实验中，产生μ+和μ-的事例探

2、测器D1和探测器D2相距有几十米以上，对称排布，用来测定子。因为+和-的动量相等，且对面碰撞，根据动量守恒定律，和飞行方向相反，飞行速度近似相同，从对撞点飞出，应几乎同时分别击中D1和D2。随着击中D1和D2位置不同信号S1和S2产生时刻发生差别，如果最大时差值为5ns，那么S1和S2时间间隔小于5ns的事例应该是+和-事例的的一个“候选”条件，这样可以排斥掉很多本底事件。例如宇宙射线穿过探测器系统，D1和D2是先后被击中，S1和S2的时间间隔将会大于5ns，不满足此“候选”条件，应该被排斥掉。需要用一个时间间隔甄别器来作为事例的选择。6时间间

3、隔甄别器的基本功能N个信号加入它的输入端为u1,u2….ui….uN-1,uN，它们分别在ti（i=1,2…N）时刻到达甄别器的输入端，其中任意一对信号间的时间差都满足：-10）在输出端产生逻辑信号输出，只要有任意一对信号不满足上述条件，将不产生输出。经常遇到的情况是处理二个输入信号的符合电路，称为二重符合电路。二个输入信号到达的时间分别为t1和t2，若满足-10）在输出端产生逻辑信号输出，否则将不产生输出。1＋2为其分辨时间。选择1=2=，则分辨时间为2（或称为符合时间窗宽

4、）。具有这种功能的电路通常称为符合电路，1＋2为其分辨时间。（也就是时间间隔阈值）。7时间间隔测量应用实例飞行时间计数器是在高能物理实验中经常用到的探测器系统，用来测量带电粒子的飞行时间，其主要功能是通过所测量粒子的飞行时间信息，结合其它探测器测得粒子的动量和径迹，从而辨别粒子的种类。测量探测器的信号和e+e-的作用发生时刻之间的时间间隔，就可以测量到粒子的飞行时间信息。8时间分析器的基本功能由时间间隔编码器与数据获取系统组成的时间分析器，用来完成时间间隔测量。时间间隔编码电路是时间间隔测量中关键部件，通常称它为时间－数字转换器（TDC,Timeto

5、DigitConversion）。输出端的数码值为:探测器定时电路时间-数字变换启动停止输出时间信息参考时间信号放大器定时道的组成其中T0为LSB所对应的时间间隔。TDC的输出再送到数据获取系统进行数据采集与存储，它的功能与多道幅度分析器中数据获取系统相同。9定时道的组成：探测器与输出电路快前置放大器定时滤波放大器定时电路时间-数字变换10无论是送到符合电路还是送到TDC的信号，要求它的出现时刻与粒子击中探测器的时刻能精确地相对应。事件的产生到信号进入时间信息分析电路之间，大体上如以下过程所示：核事件产生粒子（t1时刻)→探测器被击中（t2时刻）→探测器

6、信号输出（t3时刻出现信号）→电子学电路信号处理（前放（t4时刻）放大、成形（t5时刻））→时检电路检出信号（t6时刻）送到时间信号分析电路或符合电路输入端（t6时刻出现信号）。时间信号的检出11ttttttt1t2t6t5t4t3t1：核事件发生t2：粒子进入探测器t3：产生的电流脉冲t4：前置放大器输出的电压脉冲t5：主放大器输出的电压脉冲t6：定时甄别器输出的脉冲12在讨论时间信号检出时，从探测器输出的电流信号有以下几点需要考虑：延迟。t3在t2之后一定时间之后出现;展宽。实际的电流信号不是一个(t)信号;涨落。(t3-t2)是一个随机量，而且信

7、号形状也会随机变化。定时电路的功能是使的涨落尽可能小，或者说的晃动很小。时间信号的检出13§2定时方法一、产生时间晃动的几个主要因素二、时间晃动大小的度量三、前沿定时甄别器-固定阈值甄别器四、恒比定时甄别器（CFD）五、幅度和上升时间补偿定时（ARC）14一产生时间晃动的几个主要因素输入到时间信息分析系统的信号出现时间晃动主要有以下几个因素：1、探测器的固有晃动。2、噪声引起时检电路输出的时间晃动。3、幅度时间游动效应。4、上升时间游动效应。5、超阈延迟以上几种因素在不同条件下对晃动所起的影响是不相同的，因而要具体加以分析，分清主次。着重分析幅度和上升时

8、间游动效应产生的时间晃动及其解决办法。15探测器的固有晃动不同的探测元件电流信号