用于同步辐射硅像素探测器的数据获取系统的研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:littleboy88521
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随着同步辐射实验不断发展,对探测器的要求也越来越高:更高的计数率、更大的动态范围、更好的位置分辨等等,而像素阵列探测器的研究则对于满足同步辐射实验有着重要的意义。在像素阵列探测器系统中,数据获取系统(Data Acquisition,简称DAQ)是其重要组成部分。本篇论文的主要目标是基于用于同步辐射的硅像素探测器研发项目,研究相应的数据获取系统的关键技术,为项目的进展做好储备和铺垫。  随着像素探测器对分辨率的要求不断提高,探测器电子学通道数也随之大幅度增加,再加上专用集成电路技术(Application Specific Integrated Circuit,简称ASIC)不断应用到高能物理实验中,电子学通道的密度得到进一步提高,这样就使得探测器在工作过程中产生的数据量大幅提高。研究高带宽的数据传输技术,对于满足像素探测器系统的数据读出需求有着重要的意义。本论文研究了万兆网络传输技术,并组建万兆测试网络对数据传输性能进行测试,为在数据获取系统中应用万兆网技术打下了基础。  为了适应探测器设计以及实验场景的发展和变化,数据获取系统需要支持多通道数据读出和多级数据处理的需求,论文在数据获取系统的框架设计上进行了研究和探索,力求设计出更加兼容通用的系统结构,为后续的软件开发提供更具大的灵活性。  在数据获取系统的数据处理模块中,为了满足实验数据存储的格式要求和性能需求,论文研究了相应的图像文件格式标准,针对项目的特点制定了实验数据的存储格式,并针对性地开发了相应的读写工具库。在数据存储的基础上,结合具体的实验应用场景,论文进一步研究了基于同步辐射实验数据的图像数据处理技术和数据展示技术,为后续的同步辐射物理数据分析提供了有价值的参考方案。
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