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现代天文学通过星系旋转曲线、引力透镜效应和宇宙微波背景辐射等证实暗物质是存在的,并且暗物质占整个宇宙的26.8%左右。但是人们至今仍没有直接探测到暗物质粒子,因此对暗物质的探究成为当今物理学的重要课题之一。探寻暗物质主要有三种方法:基于对撞机“创造”出暗物质粒子、间接探测和直接探测。直接探测主要是通过探测暗物质粒子与探测器中的物质发生相互作用产生的信号,从而直接探测暗物质粒子性质。目前国际上展开了众多的暗物质直接探测实验,例如XENON实验、LUX实验、XMASS实验等。这些实验也正在向着不断提高暗物质探测灵敏度的方向升级。我国也在积极开展暗物质直接探测实验,由上海交通大学主导,国内多个大学和研究所共同合作的PandaX实验正是其中之一。现阶段,PandaX-Ⅰ和PandaX-Ⅱ已经完成其使命,PandaX-nT的升级工作正在紧张的展开中。为了进一步提高暗物质探测的灵敏度,获取更高精度的WIMP粒子反应排除截面,PandaX-nT的升级正向着吨量级的靶物质、低本底和不同的本底甄别算法方向升级。通道数的增加,需要高速高精度的波形采样,以及由此产生的数据传输等问题,都对读出电子学提出了进一步的需求。本论文的主要工作是针对PandaX-nT的升级,提出并设计实现了一套原型读出电子学系统。原型读出电子学系统包括前置放大模块、波形数字化模块和时钟触发模块。前置放大模块可以实现对PandaX-nT中PMT输出信号的10倍增益放大和直流偏置调节。波形数字化模块主要集成了 8通道1GS/s采样率、14bit分辨率的ADC,可实现对8路前放信号进行波形数字化;与此同时,波形数字化模块采用千兆以太网接口与数据服务器进行数据交换,基于TCP的可靠协议传输,传输速率达到600Mbps;波形数字化模块还设计并实现了基于UDP协议的万兆以太网接口,留作后续升级使用。时钟触发模块主要用于给波形数字化模块提供同步时钟和触发信号,时钟触发模块和波形数字化模块之间通过光纤接口进行数据交换。本论文还对原型电子学系统关键部分的性能进行了测试。主要包括对前置放大模块的带宽和增益进行了测试;对波形数字化模块的各项性能,例如DNL、INL、ENOB等进行了测试;对数据传输部分,包括以太网和光纤接口进行了测试;以及对波形数字化模块不同通道间的同步性能也进行了测试。测试结果表明,原型电子学的性能指标符合预期。最后,原型电子学系统还与PandaX-Ⅱ探测器进行了联调测试,主要包括PMT增益测试和氡气放射源测试。氡气放射源测试结果表明原型电子学系统能够很好的区分核反冲和电子反冲事例。原型电子学系统的基本功能得到了成功验证。