基于VME总线的嵌入式Linux应用的研究

介绍了在高能物理实验的数据获取读出系统中应用嵌入式Linux的可行性分析与关键技术。首先介绍测试系统的硬件平台与软件框架。重点介绍在读出系统中实现嵌入式Linux应用的关键技术—寄存器读写、CBLT传输、中断处理、多线程技术、cache相关的处理等。系统开发基于VME总线,通过修改Linux内核与vme_universe驱动,解决了开发过程中的相关问题。最后给出系统测试运行结果,基于Linux的读出系统已经可以配合在线软件较为稳定地运行,系统性能达到预期效果,验证了在高能物理实验中采用基于Linux的读出系统的可行性。     

时间触发系统用PMT性能测试研究

通过基于Windows XP环境的VME数据获取系统,对MRPC束流实验中时间触发系统(T0)的光电倍增管(PMT)进行性能测试研究.从精确测试获取的PMT单光电子峰的角度出发,依据电荷谱的能量分辨率、峰谷比值、增益等条件确定PMT合适的工作高压.依据时间和幅度信息的匹配关系,对不同入射光子的数据进行挑选,进而改善测试数据的时间分辨.     

基于LabVIEW和舢的数据获取和分析系统

通过调用可执行文件＊.exe的机制,研究并实现了在LabVIEW中调用专业数据分析软件ROOT的接口技术。结合两者优势,可搭建完善的数据获取和分析平台,极大提高实验效率。最后介绍了此方法在BESⅢ气体监测器数据获取分析系统和BESⅢ量能器晶体光性能测试系统中的成功应用。     

高能物理实验中CAEN系列高压系统自动控制方案

针对高能物理实验中常用的CAEN系列高压系统SY1527、SY127／227,基于TCP／IP网络通讯技术、CAMAC总线技术、PCI总线技术和RS232串口总线通讯技术,实现并开发了适用于Linux／Win32系统不同版本的自动控制软件。用户可以依次编译独立的程序,按照设定自动开启,升降高压,并可实时监测高压系统的运行状态;亦可将此自动控制软件集成于数据获取系统,实现控制与采集同步,极大提高实验效率。     

一种大尺寸微通道板型光电倍增管

针对高能物理、核物理等国家大科学装置对核心探测器件的需求,研究不同于金属打拿极型倍增系统的大尺寸微通道板型光电倍增管。该光电倍增管最主要的特点是具有20 in（1 in=2.54 cm）的低本底玻壳和微通道板型倍增极结构,使用Sb-K-Cs阴极作为光电转换阴极,该阴极对350~450 nm波段光子的量子效率高,倍增极采用两片微通道板,在电压比较低的情况下可实现107的倍增能力,从而提高了光电倍增管的探测效率和单光子探测能力。与传统的金属打拿极型光电倍增管相比,20 in微通道板型光电倍增管是一种全新的产品结构,具有单光子峰谷比高、本底低、响应时间快、后脉冲比例小等特点。     

细网型倍增管R5924的阳极和倍增极的时间特性

北京谱仪Ⅲ中的飞行时间探测器将采用滨松公司生产的细网型光电倍增管R5924。为了获得多个倍增极的输出信号，对其进行了相应的改进，利用弱契伦科夫光，研究了其阳极和倍增极的时间特性，并作了比较，结果表明相同条件下它们的时间分辨与所收集的电子数有很大关系。     

BEPCII亮度监测器的宇宙线测试

利用零角度单韧致辐射过程(e++e-→e++e-+γ),发射的γ光子的计数来监视正负电子对撞的亮度,γ光子的计数器包括转换体和熔融石英Cherenkov辐射体组合的探测系统。用宇宙线对Cherenkov探测系统进行刻度,表明该系统对最小电离粒子(MIP)的响应特性为:每个光电倍增管光阴极收集到的平均光电子数为6.9±3.7个;时间分辨0.25ns;前沿甄别阈为30mV,前级放大倍数为5(25)倍,光电倍增管高压为800V的条件下系统对MIP的效率好于98%。     

BESⅢ MUON气体监测器数据获取系统

为系统研究BESⅢ MUON气体监测器在55Fe 5.9keV X射线辐照时的性能,基于CAMAC总线技术以LabVIEW搭建并编译坪曲线数据获取系统和全能光电峰幅度谱数据获取系统.为减少运行时测试系统电子学开支,优化系统,基于研华PCI-1716L采集卡搭建了数据采集系统,结合LabVIEW和ROOT编译了性能稳定、数据分析精确的取数软件.     

BESⅢ MUON气体监测器的研制与安装测试

研制计数管监测器,通过监测55Fe 5.9keV X射线光电峰,实时监测BESⅢMUON探测器的气体配比.经过系列实验研究了计数管的各种性能,明确其工作模式为有限正比模式;选取最佳工作高压保证监测器可以长期稳定运行.基于LabVIEW和ROOT编译了集成的PCI数据获取系统,实时在线显示监测结果.根据电子学信号特点,合理安装监测器高压、气体、电子学,减小测试系统开支.完成安装调试后进行长时间监测,并报告了初步的测试结果.     

光电转化器件光阴极量子效率测量研究

光电器件(光电倍增管、光电二极管、太阳能电池等)的应用研究日益广泛,对其性能的测试要求也越来越高,尤其是对其核心部件光阴极光电转化量子效率(Quantum efficiency,QE)的测试和标定。通过建立的光阴极性能测试系统,开展了对各种型号光电器件阴极的测试研究。测试研究内容包括对光阴极在特定波长下QE的绝对测量和相对测量、对光阴极频谱响应特性的测量以及对光阴极面均匀性的扫描测试。目前对多种不同型号的光电二极管(Photo diode,PD)和光电倍增管(Photomultiplier tube,PMT)光阴极QE的测试结果显示,无论采用绝对测量或相对测量,其结果均与已有第三方标定结果一致;同时,搭建的二维扫描测试平台实现了对平面型光阴极均匀性的快速准确测试。