BELLEII实验高速数据接收板的设计

在高能物理实验中,随着加速器和探测器性能的提高,数据获取系统正面临着越来越大的海量数据实时可靠传输的挑战。BELLEII探测器是运行在SuperKEKB高亮度加速器上的新型探测器,其数据获取系统也面临这一难题。基于FPGA的高速数据接收模块(HSLB)作为数据获取系统的数据传输核心,采用RocketIO技术实现高速串行数据传输,满足速率3.125 Gbps的设计要求;与专用接口连接的CPLD作为控制芯片在线配置FPGA固件,提供快速硬件程序加载,高速链路共享,高速数据传输和慢控制命令传输的功能。论文详细描述了高速数据传输模块的硬件设计、在线配置FPGA的实现方案。经过测试,该模块成功实现设计目标,并已经按工程进度进行了小批量生产。     

BESIII漂移室模型的宇宙线测试

利用宇宙线并采用新设计的前置放大器测试了一个BESIII漂移室模型在He/C3H8(60/40)下的性能.模型在2200V工作高压下空间分辨达到100μm.这表明了BESIII漂移室的物理设计能满足其对空间分辨的要求,前置放大器的设计是成功的.为进一步检验BESIII漂移室物理设计需要对模型进行束流测试.     

基于LVDS技术的高密度信号同步传输在BESIII TOF触发子系统中的实现

在北京谱仪BESIII升级改造工程TOF触发子系统的设计中,提出了采用LVDS电平扇出触发处理结果的方案,以获得足够的驱动以及抗干扰能力.考虑到传输数据量非常大,为了节省空间以及提供传输效率,决定引入并串/串并转换传输技术并设计了相应的接收板对其进行深入研究.通过结合FPGA中FIFO的同步功能设计,成功实现了多通道LVDS并串/串并转换传输的同步接收,从而在一个9U VME背板总线后插数据传输模块上完成了全部TOF触发处理结果的高密度同步输出.同时也为复杂仪器系统中高速大量数据的实时同步传输和接收提供了一个可靠且高效的解决方案.     

基于DRS4波形数字化的高速数据采集系统设计

针对一些粒子物理实验中高采样率、多参数测量以及长距离传输等要求,设计了一套基于DRS4波形数字化的高速数据采集系统。该系统由波形数字化前端板、高速数据传输板和上位机软件组成。测试结果表明,该数据采集系统具有较高的数据传输速率和较低的误码率,采集到的数据能很好地重建和还原输入信号波形。该数据采集系统具有一定的通用性,适用于对采样率和传输距离有较高要求的粒子物理实验。     

高速串行数据通信VME插件的研制

点对点高速串行数据传输是实现开关型多路并行事例组装器的关键之一，介绍了一种高速串行数据通信VME插件的研制，采用数据传输率为160－330Mbit/s的标准HOTLink器件来实现串行数据通信，实测最大数据传输率达到400Mbit/s，误码率小于10^-10。     

GEM探测器数据采集系统设计

介绍了重心读出GEM位置灵敏气体探测器中,基于USB2.0总线的数据采集电子学设备的设计及实现.采用CYPRESS公司CY7C68013A微通讯控制器、高速ADC芯片和现场可编程芯片组成的电路板,实现了数据的高速采集、高速缓存和高速串行传输.采集速率达到20 MByte/s,满足了探测器对数据采集和传输的要求.     

BESIII束流管冷却系统设计与实现

根据BESIII束流管的结构特点、工作环境以及温度控制要求,设计了柬流管冷却系统。系统关键部件冗余设计,并采用西门子可编程控制器,实现了系统的自动可靠运行,保证了束流管的连续长期工作。上位机监控软件通过OPC和可编程控制器进行数据传输,解决了复杂多主站通讯问题,并辅助可编程控制器进行控制。该系统结构合理,功能完善,控制精度高,能及时将束流管内部热量带走,严格控制束流管的内外壁温度。     

基于G-Link的实验数据采集传输系统

详细介绍了一个基于G-Link高速光纤数据传输系统;分析了以HDMP-1022／HDMP-1024为核心的光纤链路的基本构成和配置、激光管驱动电路、CIMT编码等内容。并利用G-Link设计了一个应用在风洞实验中的16通道数据采集和传输系统。     

高速可靠的工业CT数据传输系统研制

为满足工业CT数据传输的大容量、高速度和高可靠性要求,设计了基于USB2.0接口芯片的工业CT数据传输系统。在数据传输过程中,FPGA作为主控制器,USB2.0芯片CY7C68013A工作于Slave FIFO模式,将从数据采集系统获得的数据传输给上位机进行图像重建。测试结果表明,数据传输速度可达33 MB/s,传输准确率为100%,该系统能满足工业CT数据传输的要求。     

BESIII离线系统和性能测试

本文介绍了BESIII离线数据处理软件系统的构成以及数据处理的主要流程;给出了利用工具软件TAU（Tuning and Analysis Utilities）对系统性能进行的测试结果,据此结果估算了BESIII实验所需的计算资源,并且与BESIII设计报告的相关部分进行比较,说明了BESIII计算机环境的设计基本满足BESIII离线数据处理的要求。     

加速器驱动洁净能系统中的燃耗行为分析

研究了加速器驱动洁净核能系统（ADS）次临界反应堆内核素的演化。分析结果表明：ADS具有嬗变长寿命核废物的能力。从快堆和热堆的比较可知,ADS的快堆具有输出功率大、长寿命超铀放射性废物的累积水平低、裂变产物对反应堆反应性和能量增益影响小等优点。这些优点在利用U－Pu燃料循环的次临界堆中十分明显。对于利用Th-U燃料循环的次临界堆,热堆和快堆都是可以工作的;而对于U－Pu燃料循环的系统,快堆则是较好的选择。