大面积GEM中子探测器高计数率读出电子学系统研制

作者:马毅超; 洪鑫扬; 孙志嘉*; 周健荣; 周晓娟; 滕海云; 周建晋; 庄建; 周科; 史永胜; 陈元柏
来源:原子能科学技术, 2020, 54(06): 1027-1033.

摘要

研制并测试了GEM中子探测器的512通道高计数读出电子学系统,以满足中国散裂中子源高效率、高分辨、高通量二维位置灵敏中子探测器的需求。系统以Kintex-7 FPGA作为系统控制和数据分析的核心,使用8块AS20Board前端芯片对灵敏面积为200 mm×200 mm的探测器的两个维度的信号进行读出,读出通道为256×256。读出数据经FPGA分析后通过千兆以太网传输至计算机显示。计算机可通过千兆以太网发送配置指令对前端采样电路和FPGA算法进行配置。系统与探测器组装后在中子束流实验中测得系统最高瞬时计数率为(1.2±0.1)×10~6 s~(-1),系统运行稳定,受噪声干扰小。