BESⅢ飞行时间电子学在线刻度电路

本文介绍了BESⅢ(北京正负电子对掩机第三代谱仪)飞行时间(TOF)读出电子学在线刻度电路.该电路被集成在读出电子学插件上,用VME总线接口在线控制高精度DAC和高速模拟开关,产生幅度(电荷)可程控的指数衰减脉冲,对电子学通道进行时间测量检测和电荷测量的非线性校准,有大于20倍的电荷动态范围和好于10 bit的精度,能有效实现电荷非线性的校准功能.经测试,刻度修正后TOF电子学电荷测量的积分非线性小于0.69%,远好于修正前2%的性能指标,满足设计要求,目前该刻度电路已成功应用于BESⅢ工程.     

BESⅢ飞行时间电子学中的电荷测量

第三代北京谱仪飞行时间探测器读出电子学中的电荷测量电路采用非门控的电荷-时间转换,对经前放放大并差分输出的448路飞行时间探测器信号在180-5000 mV动态范围内进行电荷测量,误差<10 mV,用于消除时间游动效应,保证读时间测量误差好于25 ps.该电路具有简单、工作稳定的特点,适用大规模物理实验的多通道系统.     

BES Ⅲ飞行时间计数器前端电子学测试系统设计

BESⅢ的TOF前端电子学(Front End Electronic,FEE)共有488个通道,如何快速地测试所有的FEE通道是个亟待解决的问题.本文详细描述一个基于网络互联的虚拟仪器测试系统,利用该系统可以实现对TOFFEE进行测试,较快速地得出FEE的相关指标.     

BESⅢ Muon鉴别器前端电子学读出系统

本文介绍了BESSⅢ Muon前端电子学读出系统的结构,详细说明了依据菊花链方式的前端板和基于USB的读出板的设计和实现方法.该系统中较多地采用了FPGA技术,极大地降低了系统的复杂程度和建造成本.文章最后介绍了系统的自检方式,并给出了该系统在北京高能物理研究所谱仪大厅内的宇宙线测试结果,论证了系统的可靠性.     

BESIII飞行时间电子学中的电荷测量

第三代北京谱仪飞行时间探测器读出电子学中的电荷测量电路采用非门控的电荷-时间转换,对经前放放大并差分输出的448路飞行时间探测器信号在180-5000mV动态范围内进行电荷测量,误差<10mV,用于消除时间游动效应,保证读时间测量误差好于25ps。该电路具有简单、工作稳定的特点,适用大规模物理实验的多通道系统。     

BESⅢ Muon电子学VME控制扇出插件的优化设计

主要阐述BESⅢ Muon电子学VME控制扇出插件的优化设计,主要内容包括对VME控制扇出插件控制芯片FPGA的固件进行优化,并且设计了相关实验来对优化方案进行测试.     

BESⅢ飞行时间计数器束流实验的模拟研究

利用GEANT4软件包模拟了BESⅢ TOF模型束流实验,模拟结果和实验结果进行了比较,并解释了ESR膜作包装材料比用铝膜作包装时间分辨反而差的现象,以及5cm厚的闪烁体比4cm和6cm厚的闪烁体时间分辨好的实验结果.     

北京谱仪(BES Ⅲ)飞行时间探测器中的前置放大器

本文以BESIII的TOF探测器中的前置放大器为主要内容,详细介绍了该前放的设计理念、结构特点、性能参数及测试实验等方面的内容。论文着重讨论了该前放高增益高带宽,差分输出的设计特点以及对放大器参数的测试实验和老化实验。     

FPGA在BESⅢ漂移室电荷测量中的应用

介绍了BESⅢ漂移室电荷测量插件的结构和设计思想，侧重介绍了如何用FPGA实现对PADC采样数据的预处理，包括数据的流水线缓存、动态地扣除台基、实时提取电荷量以及零数据压缩等功能的实现。     

BESⅢ主漂移室电子学测试系统软件

介绍了BESⅢ主漂移室电子学测试系统的组成、测试软件的实现方法及主要测试功能.测试软件开发是基于MS Visual V 6.0和NI LabVIEW 7.1,在以SBS VP7和PowerPC为系统控制器的两种硬件测试系统上分别实现了较为完善的测试软件,为硬件的调试和系统的性能检测提供了全面、方便和有效的手段.     

BESⅢ主漂移室时间测量中HPTDC的应用研究

介绍了BESⅢ主漂移室应用HPTDC(High Perfolrmance Time to Digital Converter)进行时间测量的研究,介绍了HPTDC的相关情况,以及基于HPTDC时间测量电路的设计及测量结果。     

BESⅢ读出系统测试与研发中的前端电子学模拟

介绍了BESⅢ读出系统测试与研发中利用MVME2431单板计算机对前端电子学的模拟实现。叙述了BESⅢ前端电子学系统的功能及模拟其系统的目的;着重介绍模拟所采用的技术路线和实现办法,并对电子学模拟的整体性能进行了客观评估。     

BESⅢ漂移室电子学时间测量电路的性能测试

阐述了BESⅢ漂移室电子学中时间测量电路的主要性能指标：时间分辨、微分非线性及积分非线性的测试方法及测试结果。     

BES Ⅲ束流管温度场的数值模拟及实验研究

束流管安装在北京谱仪（BES Ⅲ）子探测器漂移室的内筒,新一代北京正负电子对撞机（BEPC Ⅱ）在运行时将会有更多的同步辐射和高次模辐射热负荷作用于束流管的内表面,过高的热量和过大的温度变化幅度将会影响漂移室的正常粒子的探测。本文对束流管温度场进行了有限元数值模拟和实验研究,并对漂移室内筒的内壁面温度进行了数值分析。结果表明,当束流管内壁辐射热负荷在0～750 W变化时,设定束流管的中心管冷却油和外延管冷却水的进口温度分别为291.4 K和291.6 K,可将漂移室内筒的内壁温度控制在292.8~293.9 K,满足（293±2）K的要求,保证了BES Ⅲ的精确粒子探测和BEPCⅡ的正常运行。     

BESⅢ系统环境的网络监测模型

为了适应未来BESⅢ复杂的网络结构，保证高能物理实验的正常进行，建立了一个跨平台的，有助于系统管理员监视和管理的BESⅢ网络环境的监控工具势在必行。本模型不仅能监视路由器交换机各端口的流量，也能监视网络环境中各关键设备的性能状态，并向管理员报警和提交报告。简要介绍了该模型的重大意义，理论基础方案的图形信息。     

基于PLC的BESⅢ束流管冷却系统自动监控系统的设计

北京正负电子对撞机BEPCⅡ的二期改造工程为中国科学院重大项目改造工程,BESⅢ束流管冷却系统对BESⅢ束流管进行冷却,其中BESⅢ束流管冷却系统的自动监控系统负责BESⅢ束流管冷却系统的全面安全可靠运行。从工程设计的角度出发,介绍了自动监控系统的主要结构、工作原理、监控系统硬件选型及软件设计,并对系统的可靠性进行分析。运行结果表明,该监控系统满足BESⅢ束流管冷却系统的工艺要求,安全可靠。     

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.     

BESⅢ离线软件的性能研究

BESⅢ离线软件系统的性能监测和分析,对优化BESⅢ离线软件,提高CPU和内存利用率具有重要的意义.基于Gaudi框架提出并实现了一套切实可行的性能监测服务,并利用该服务对BESIⅢ的模拟和重建过程进行了性能检测和分析.     

BESⅢ漂移室电子学时间测量电路的三种方案比较

介绍了BESⅢ漂移室电子学时间测量研制过程中先后采取的三种方法,并通过三种方法优缺点的比较,确定了时间测量电路最后方案的选取.     

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。