博士论文-GEM探测器前端读出ASIC的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 陆卫国
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| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 赵京伟 ; 王铮 |
| 关键词 | 前端读出ASIC GEM探测器 低噪声 同步辐射探测 |
| 学位专业 | 核技术及应用 |
| 中文摘要 | 近年来，为了适应高能物理实验对高计数率高位置分辨的要求，以硅、碲锌镉半导体阵列探测器和气体电子倍增器GEM（Gas Electron Multiplier）、微网格气体放大器（micromegas）等微结构气体探测器为代表的新型密集阵列探测器发展迅速。其中气体电子倍增器因为具有结构简单、性能优越、读出方式灵活等优点，在国内得到大力发展并被应用于时间投影室TPC（Time Projection Chamber）读出、辐射成像等领域。; 为了满足北京同步辐射装置（BSRF）的升级对二维X射线成像设备的迫切需求，由三级GEM探测器和传统电子学组成的二维位置灵敏X射线探测系统已经取得了一定进展，急需高密度读出的前端专用集成电路ASIC（Application Specific Integrated Circuit）芯片来进一步提高系统的集成度。同时同步辐射实验的高位置分辨要求和高计数率环境对ASIC芯片的精度和速度提出了挑战。; 由于国内的辐射探测ASIC研究刚刚起步，本课题在设计前端读出ASIC芯片的过程中，注重于探索相关电路结构和总结电路性能优化方法。从ASIC设计的一般特点和原型芯片的特殊性出发，通过对比分析，选择了一种简洁实用、可调试性强的读出芯片结构。针对前端读出ASIC设计中的关键技术问题——低噪声设计，论文对基于基本模型的前端电路噪声优化方法做了系统的总结。; 本课题研究工作的主要任务是根据条形读出GEM探测器的输出信号特征和二维位置灵敏X射线探测系统的需求，设计一款在结构、性能、成本等诸多因素之间取得良好折衷的原型芯片GEMROC（GEM Read-out Chip）。论文中给出了关键模块的设计过程、仿真结果和版图实现，仿真结果显示原型芯片的噪声、计数率、动态范围等关键指标达到了设计要求，能够满足GEM探测器前端信号处理的需要。 |
| 学科主题 | 核技术及应用 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-02-25 |
| 源URL | [http://ir.ihep.ac.cn/handle/311005/210536]  |
| 专题 | 实验物理中心_学位论文和出站报告 高能物理研究所_实验物理中心 |
| 作者单位 | 中国科学院高能物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陆卫国. 博士论文-GEM探测器前端读出ASIC的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2010. |
入库方式： OAI收割
来源：高能物理研究所
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