大亚湾中微子实验RPC电子学原型机读出插件的研制
本文主要介绍的是由RPC探测器，FEC，原型机读出插件和上位机组成的RPC探测器电子学小系统模型的规划、实现以及现场测试结果的分析和总结，包括该原型机的设计构想，硬件结构以及FPGA内部逻辑的实现。
RPC探测器的每个模块由4层每层排布8个感应条的RPC构成。每个RPC模块产生的模拟信号通过32个感应条由前端电子学板(Front-End-Card，FEC)读出。FEC将32道信号进行甄别转换成数字信号并在数据中加上时间标记，然后按照本地触发逻辑给出相应的触发信号。触发信号经过触发插件(RPC Trigger Module，RTM)处理后被送回FEC以决定是否保留并传输该事例的数据。被传输的数据经过读出插件(ReadOut Module，ROM)通过VME总线传输给数据获取系统(DAQ)以作进一步的处理。在这个过程中，触发信号和数据的长距离传输由读出传输插件(ReadOut Transceiver，ROT)完成。
原型机读出插件(ROM-USB)是RPC探测器及FEC工程复制和安装过程中的测试和调试工具。ROM-USB从结构上与ROM相似，区别在于ROM-USB与上位机的接口是USB总线而不是ROM的VME总线，而且ROM-USB不通过ROT直接对FEC进行测试。ROM-USB侧重的是用简单方便的方法对FEC的各项性能进行测试。在小系统模型中，ROM-USB代替ROT，ROM和RTM，负责整个数据传输，触发判选和数据采集工作。同时，ROM-USB可以根据上位机端的软件设置，实现FEC单一功能到整体功能的全面检测。鉴于ROM-USB原型机的设计要求和需要现场工作的特点，其设计的要点是稳定性、抗干扰性能和各种测试功能的实现。
2008年12月在高能物理研究所进行了RPC探测器电子学小系统模型的现场工作测试。测试期间ROM-USB成功地完成了FEC功能测试和稳定性测试，接受了探测器现场复杂环境的考验。ROM-USB收集并记录的实验数据为RPC探测器的工作效率和FEC质量测试的结果提供了分析依据。这些实验数据经过后期分析，还可以进一步的建立粒子击中探测器的三维轨迹模型。
反应堆中微子振荡;RPC探测器;读出插件原型机;水契伦克夫探测;反应堆
中国科学技术大学
硕士
物理电子学
梁昊;周永钊
2009
中文
TL43;TL816
58
2009-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）