GRM复合晶体探测器读出系统设计.pdf

《GRM复合晶体探测器读出系统设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第４８卷第４期原子能科学技术Vol．４８，No．４２０１４年４月AtomicEnergyScienceandTechnologyApr．２０１４GRM复合晶体探测器读出系统设计１，２１１１１１刘江涛，董永伟，宋黎明，吴伯冰，张永杰，徐鹤（１．中国科学院高能物理研究所，北京１０００４９；２．中国科学院大学，北京１０００４９）摘要：针对SVOM卫星中的γ暴监视仪的叠成闪烁体探测器，设计了一套混合信号读出系统，用于获取GRM复合晶体探测器输出电压脉冲幅度与信号宽度，并根据脉冲的宽度对信号进行甄别分类。在系统设计中采用FPGA对系统进行时序控制，使用高速峰值保持电路对复合

2、晶体输出信号进行峰值保持，利用RS２３２数据接口完成测试系统与PC机的数据交换。测试结果表明，本工作所设计的系统可稳定可靠地实现对复合晶体输出信号的获取与甄别分类。关键词：GRM复合晶体探测器；FPGA；峰值保持电路；脉冲形状甄别中图分类号：TL８１６．３文献标志码：A文章编号：１０００‐６９３１（２０１４）０４‐０７０９‐０６doi：１０．７５３８／yzk．２０１４．４８．０４．０７０９DesignofGRMPhoswichDetectorReadoutSystem１，２１１１LIUJiang‐tao，DONGYong‐wei，SONGLi‐ming，WUBo‐

3、bing，１１ZHANGYong‐jie，XUHe（１．InstituteofHighEnergyPhysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing１０００４９，China；２．UniversityofChineseAcademySciences，Beijing１０００４９，China）Abstract：Asetofmixed‐signalreadoutsystemwasdesignedforthephoswichdetectorsoftheγ‐rayburstmonitorintheSVOMsatellite，whichwasuse

4、dtoobtaintheamplitudeandthewidthofthevoltagepulsethatcamefromtheGRMphoswichdetec‐tor，andclassifythesignals．TheFPGAwasusedtocontrolthetiminginthesystem，high‐speedpeakholdingcircuitwasusedtogetthepeakofvoltagepulse，andtheRS２３２interfacewasusedtocompletethedataexchangebetweenthesystemandt

5、hePC．Thetestresultsshowthatthisdesigncanachievethedataacquisitionandthediscrimination．Keywords：GRMphoswichdetector；FPGA；peakholdingcircuit；pulseshapediscrim‐inationγ射线暴（简称γ暴）是能探测到的发生于的过程中产生的。γ暴爆发时，在很小的空间宇宙学尺度上的恒星级天体中的γ射线爆发过内释放巨大能量，所以γ暴现象涉及一些仅发程，同时伴随长时间的余辉现象。根据现有的现于极少数天体现象中的极端条件下的物理过研究

6、，猜测其形成原因是两个致密天体如中子程。在认识和了解宇宙的过程中，γ暴具有重星或黑洞的合并或是在大质量恒星演化为黑洞大的科学意义。对γ暴的深入研究，需要实现收稿日期：２０１３‐０２‐２８；修回日期：２０１３‐０９‐２７作者简介：刘江涛（１９８１—），男，河北唐山人，助理研究员，博士，从事核技术应用研究７１０原子能科学技术第４８卷对γ暴的连续准确定位，同时测量γ暴的红移３种闪烁体可能会同时发光，也可能只有１种［１‐４］和Epeak等参数。空间多波段变源监视器或２种晶体发光，对于GRD的信号来源可分（SVOM）是中国和法国多家科研单位联合研制为以下几种情况：１）低能带

7、电粒子正向入射，的专门用于γ暴探测的科学卫星，将于２０１７年引起PS发光；２）低能带电粒子背向入射，引起发射，其主要物理目标为：探测所有已知类型的CsI（Na）晶体发光；３）能量较高的带电粒子入γ暴；实现对γ暴的快速准确定位；从可见光到射，可能引起３种晶体同时发光、塑料闪烁体与硬X射线宽波段范围内对γ暴辐射进行探测；NaI（Tl）发光、CsI（Na）与NaI（Tl）发光；４）能对γ暴的可见光余辉和近红外余辉进行识别。量较低的X射线正向入射，引起NaI（Tl）发光，γ射线谱仪（GRM）是SVOM的一个重要此时，X射线的能量全部沉积在晶体中；５）能测量工具，主要用于γ

8、射线能量测