白光中子源BaF2探测器读出电子学时钟触发分发方法研究

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中子核数据包括中子与原子相互作用的所有核数据,是核能开发利用中的重要数据,获得可靠的、高精度的中子核数据是当前国际核数据领域面临的重要问题,中子核数据的测量发展需要中子源及探测技术的共同推动。中国散列中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)是在建的大型加速器装置,CSNS有条件提供性能能谱范围广、中子注量高的白光中子源,因此计划在散列中子源的质子束流反角方向新建一根白光中子管道,并研制相应的中子核反应探测器,以获取中子核数据,CSNS_WNS BaF2谱仪作为其中一个中子核反应探测谱仪,BaF2谱仪是用BaF2晶体构成的4π立体角探测器,用以测量样品的中子俘获反应截面,本文对CSNS_WNS BaF2谱仪读出电子学时钟触发分发方法进行研究。为开展CSNS_WNS BaF2谱仪读出电子学时钟触发分发方法研究,本文首先对国内外物理实验中的触发和时钟分发方法进行调研;在此基础上,提出了时钟系统和触发分发方法的技术路线:随后对研究任务进行详细分析、并对关键技术进行研究;最后,对各模块以及系统进行了测试验证。本文提出了一种基于高速串行传输技术、PXIe平台、均衡技术的高密度主从时钟触发分发方法。本论文的研究为CSNS_WNS BaF2提供了高精度的参考时钟和触发信号,保证了测量的精度和传输的数据率。本论文所提出的时钟触发分发方法具有高精度、高密度、可扩展等优点,除了能够在CSNS_WNS BaF2探测系统之外,还可以应用到更多的探测器读出电子学系统。
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