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本文介绍了用于兰州重离子研究装置外靶实验装置(HIRFL-ETF)硅条阵列探测器的电子学和数据获取系统。
文章第一章介绍了相关背景和外靶实验装置的探测器组成以及性能指标;第二章简述了数据获取系统CAMAC、FASTBUS、VME和PXI总线;第三章介绍了用于外靶实验装置的专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)前端电子学和它的工作原理;第四章介绍了数据获取系统的软件设计,包括慢控模块、数据采集模块、在线分析模块和离线分析模块;第五章介绍了系统的调试过程和性能测试,并且分析了系统的测试结果;第六章对全文进行了总结,并对后续改进提出了建议。
系统硬件由前端电子学,PXI功能模块插件,PXI机箱和获取计算机组成。PXI总线结合了PCI总线高速、通用、廉价的优点,并且加入了数据获取系统必须的触发、定时和同步信号。
获取计算机运行在Mandriva Linux2008.1操作系统。获取软件的在线分析模块和数据采集模块采用了共享内存的机制进行通信。ROOT分析框架被用于在线分析和离线分析模块中。
在以前研制的ASIC电子学的基础上,使用PXI数据采集卡改进了电子学的慢控部分。研制了简便易用的具有图形用户界面(GUI)的数据获取软件。通过多种方法系统进行了调试,使得系统能够在实验室的噪声环境下正常工作。测试了系统对于硅条阵列和CsI(T1)闪烁体探测器的性能,测试结果表明系统工作稳定、性能可靠,能量分辨率达到了CAMAC系统的水平。