中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室 作品数:83 被引量:103 H指数:5 相关作者: 刘汉超 高昕 更多>> 相关机构: 中国科学院高能物理研究所 中国科学院大学物理科学学院 华中科技大学光电子科学与工程学院激光技术国家重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家重点实验室开放基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 电子电信 核科学技术 理学 自动化与计算机技术 更多>>
纳米晶复合玻璃闪烁体:机遇与挑战 被引量:1 2022年 闪烁体作为辐射探测应用中的核心材料,在工业无损探伤、医学影像学、高能物理以及安全检查等方面发挥着重要的作用。当前闪烁体研究的机遇与挑战并存,特别是在新冠肺炎疫情进入常态化,开发高性价比的新型闪烁体并对其综合性能进行优化具有重要的现实意义。纳米晶复合玻璃(也称微晶玻璃)闪烁体结合了闪烁晶体发光效率高与闪烁玻璃制备简单和成本低廉的综合优势,成为了一种备受瞩目的明星闪烁体。本文根据发光中心不同,分别介绍以稀土离子和以具有自发光效应的纳米晶作为发光中心的纳米晶复合玻璃闪烁体,重点关注此类材料的制备、纳米晶种类与其发光性能之间的关联、以及材料在高能射线X和伽马光探测领域的潜在应用。最后,对研究中存在的问题进行了探讨并对此类材料未来发展方向做出了展望。 孙博超 隋泽萱 王慈 赵雷 高志刚 任晶关键词:闪烁体 闪烁玻璃 微晶玻璃 希格斯玻色子发现简史 被引量:1 2022年 希格斯玻色子于2012年的发现是粒子物理发展史上的一座里程碑。它为标准模型补上了最后一块拼图,希格斯机制的提出者们也因此获得了2013年的诺贝尔物理学奖。在希格斯玻色子发现十周年之际,文章将带领读者简短回顾希格斯玻色子从提出到发现的近半个世纪的历史。 杨洪洮 赵政国关键词:希格斯玻色子 粒子物理实验 科学史 漫谈希格斯粒子 2022年 希格斯玻色子发现于2012年,是粒子物理学研究中的一件划时代的大事。它在粒子物理的“标准模型”中起关键性作用,通过神秘的对称性破缺机制给基本粒子带来质量,和高深莫测的量子真空息息相关,也被认为在宇宙演化的极早期起重要作用。在希格斯玻色子发现十周年之际,文章将从科普视角出发,描绘希格斯玻色子的理论背景、粒子特性、实验探测、研究现状和展望,揭开希格斯玻色子的神秘面纱,理解它的过去、现在和未来。 吴雨生 徐来林 徐来林关键词:希格斯玻色子 高能物理实验 希格斯粒子性质测量 2022年 2012年大型强子对撞机上的ATLAS和CMS实验发现希格斯粒子,这是粒子物理发展的一个里程碑。这一重大发现揭示了基本粒子质量的起源,极大地深化了人类对于物质世界的认知。希格斯粒子发现之后,测量希格斯粒子的性质是检验粒子物理标准模型并寻找新物理的重要途径。文章从质量、自旋、宇称和耦合等方面介绍希格斯粒子的性质测量。 鲁楠 鲁楠关键词:希格斯粒子 大型强子对撞机 基于TIADC技术的波形数字化系统的测试与评估 2023年 并行交替采样(Time-Interleaved Analog-to-Digital Conversion,TIADC)可成倍提升采样系统的采样率,是高速波形数字化系统设计中的一项重要技术。然而不同采样通道间存在失配误差,这会使得系统性能相对于单个ADC明显下降,因此TIADC系统设计中还需要对失配误差进行修正。而对TIADC系统进行科学的性能测试与评估是评价系统设计质量以及推进下一步优化设计的必备环节。针对TIADC系统的性能测试与评估,详细介绍了各项性能指标以及测试方法,完成了一个由2片国产高速ADC组成TIADC系统的一系列性能测试,并利用完美重构算法对该系统的失配误差进行了修正。经测试,该系统可实现5 Gsps的等效采样率,并可基于该算法实现宽带内失配误差修正,修正后系统各项动态性能均得到显著提高,其中有效位(Effective Number of Bits,ENOB)性能达9.2 bits@247 MHz,8.9 bits@857 MHz,与单个ADC性能指标相当。 曹屹 秦家军 赵雷 安琪HIRFL-CSR外靶实验读出电子学预研系统 被引量:2 2015年 本文介绍了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)外靶实验读出电子学预研系统的设计。该系统可实现TOF墙探测器、中子墙探测器、多丝漂移室(MWDC)等的读出。基于前沿定时及使用TOT技术分别进行时间和电荷测量,从而对前沿定时带来的时间-幅度游走效应进行修正。该系统基于工业智能仪器总线PXI进行设计,提高了数据传输带宽,并保证了系统的可扩展性。目前已完成基本单元模块的实验室电子学测试,以及与探测器的初步联合测试,验证了各项功能指标。 康龙飞 赵雷 李敏 周家稳 刘树彬 安琪关键词:兰州重离子加速器 电荷测量 TOT 一种16位200 MS/s的ADC数据采集卡设计 被引量:1 2019年 设计了一种200 MS/s、16 bit的模数转换(Analog to Digital Converter,ADC)数据采集卡,采集卡使用了ADC芯片AD9467对模拟信号进行采样,并以FPGA作为数据传输控制单元,采用DDR3进行数据存储,数据写速度达到了68. 3Gb/s。数据通过千兆以太网传输至计算机,数据传输速率最高达782 Mb/s,满足高速采样和数据传输要求。对数据采集卡的动态性能进行了测试,测试结果表明采样系统在其带宽内的有效位在12. 1~12. 6的范围内,设计满足采集卡的性能要求。 徐智轩 葛家瑾 梁昊关键词:ADC 高速数据采集 千兆以太网 DDR3 基于FPGA的高速数据中心设计 被引量:1 2015年 在大规模数据采集系统中,数据中心承担将碎片化的采集数据进行高速可靠远距离传输的任务。现有的数据中心通常利用网卡,配合TCP/RUDP等软件协议实现该功能,但数据率和带宽利用率受报文长度制约。本文利用FPGA、千兆以太网和PCI-e接口,搭载基于硬件的可靠传输协议,配合上位机软件,设计了一种新型的数据中心。测试表明该数据中心带宽利用率可达99.9%,实现了报文长度无关的高速可靠数据传输。 孙刘洋 武杰关键词:数据中心 现场可编程门阵列 核电子学在空间科学探测领域的应用 2024年 21世纪以来,随着科学技术的进步和对宇宙探索的不懈追求,我国成功发射了多颗空间科学卫星和深空探测载荷。在这些空间科学卫星或搭载的科学仪器中,核与粒子探测器发挥着至关重要的作用。核电子学作为探测器的重要组成部分,其功能涵盖前端信号放大读出、数字化、触发判选与处理等多个环节。空间科学探测中的核电子学除满足探测器在高分辨率、大动态范围、精确粒子鉴别和数据压缩等方面的需求,同时还须符合空间环境下的抗辐照、高可靠性和长寿命等工程要求。本文通过回顾核电子学在我国空间探测领域的应用,希望为核电子学技术在空间科学领域的进一步发展提供参考和见解。论文分析了几个空间科学任务中的核电子学设计方案,包括暗物质粒子探测卫星(Dark Matter Particle Explorer,DAMPE)、硬X射线调制望远镜(Hard X-ray Modulation Telescope,HXMT)、引力波暴高能电磁对应体全天监测器卫星(Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor, GECAM)、天问一号(Tianwen-1)、先进天基太阳天文台(Advanced Space-based Solar Observatory, ASO-S)和爱因斯坦探针卫星(Einstein Probe,EP)等。在此基础上,本文进一步探讨了核电子学技术对于实现空间探测科学目标的重要性及其面临的挑战,包括创新性、空间环境适应能力等方面,并对未来的发展方向进行了展望。核电子学是核与粒子探测的核心技术,在空间科学任务中,核电子学系统除必须满足对探测器信号进行精密读出等所需要达到的电性能参数方面的要求,还要确保在太空特殊环境中的长期可靠性。此外,随着科学目标的拓展和提升,空间探测任务对核电子学的数据处理和传输能力也提出了更高的要求。同时,受益于新材料、先进工艺和人工智能等技术的发展,未来的核电子学系统有望更紧凑、可靠和智能化。核电� 刘树彬 胡雪野 封常青关键词:探测器 核电子学 触发判选 基于APV25读出电子学系统的GEM探测器的位置分辨与X射线成像研究 被引量:2 2016年 采用3层GEM膜制作了有效面积为10cm×10cm的GEM探测器,该探测器采用二维条读出方式,条间距为400μm,每个维度有256个读出通道。探测器的读出采用APV25读出电子学系统,根据GEM探测器的需要,设计并改进了电子学系统使用的背板连接器。实验测得GEM探测器空间分辨为76μm。进行了X射线二维成像研究,获得了清晰的二维图像,探测器与电子学运行稳定可靠。 蹇司玉 胡守扬 周静 李兴隆 梁浩 周意 祁辉荣 李笑梅