论文部分内容阅读
(e，2e)电子动量谱学是研究微观粒子结构和反应动力学的有效方法，(e，2e)电子动量谱仪是开展电子动量谱学研究的重要实验装置。为了更好地进行分子结构学、动力学的研究，中国科学技术大学电子碰撞谱学实验室在第三代(e，2e)电子动量谱仪的基础上，着手开发研制(e，2e+ion)电子动量谱仪。本论文的主要内容是(e，2e+ion)电子动量谱仪的高精度多参数数据获取系统的研制。
本论文的第一章简单叙述了电子动量谱学的起源、基本原理以及(e，2e)实验的运动学几何条件。
第二章介绍了三代(e，2e)电子动量谱仪的发展情况和各代谱仪的特点及不足，引出了中国科学技术大学电子碰撞谱学实验室研制(e，2e+ion)电子动量谱仪的必要性，并简要描述了当前正在研制的(e，2e+ion)电子动量谱仪实验装置的基本结构，并根据(e，2e+ion)反应实验的要求和电子动量谱仪的整体性能指标，确定了数据获取系统所需要实现的功能和电子学指标。
第三章根据(e，2e+ion)电子动量谱仪数据获取系统所需要完成的电子学任务，调研了相应的电荷测量技术和时间测量技术，并仔细分析各种技术的原理、实现方法、特点及应用范围。
第四章的内容主要是(e，2e+ion)电子动量谱仪数据获取系统的所采用的电荷测量方法和时间测量方法及具体的电子学实现。电荷测量采用电荷一幅度变换加数字寻峰的方法实现，具体电子学实现包括电荷灵敏放大器、极零相消电路、成形滤波电路、ADC采样和数字寻峰等。时间测量采用恒比定时器加基于FPGA的TDC方法试下，在结构上由快时间前放、无延迟线恒比定时器、基于XilinxVirtex-4FPGA的TDC组成。除此之外，本章还介绍了基于三种符合实验所设计的符合方法，以及相应数据传输逻辑的设计。
第五章主要介绍了对数据获取系统的各个电子学模块所作的测试工作。为了检验数据获取系统的性能，对电子学模块做了详细的测试。通过对测试结果的处理，结合第二章提出的电子学指标，分析当前数据获取系统的电荷测量和时间测量的性能指标。
第六章总结了整个论文所涉及的工作，并根据第五章的测试结果，对未达到相应性能指标的设计提出了改进方案。