台山中微子实验中心探测器NHit数字触发技术研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aa87850011
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
反应堆中微子是常见的中微子源之一,对反应堆中微子的实验与观测可以帮助我们更好地了解中微子物理现象,探寻中微子未知之谜。台山中微子实验(Taishan Antineutrino Observatory,TAO)是一个高能量分辨的反应堆中微子能谱测量实验。该实验旨在精细测量反应堆中微子能谱精细结构,为核数据库检验提供精确基准参考,并为江门中微子实验提供精确的参考能谱。为满足高能量分辨的测量需求,TAO实验中心探测器采用硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)来捕捉中微子在液闪中反应产生的光子,但SiPM探测器极高的暗噪声水平导致中心探测器总原始事例率达1 GHz,有效事例率仅520Hz,需要触发系统参与来筛选掉无效数据,并实现高达2×106量级的触发抑制比。本论文针对TAO实验中心探测器的触发需求,开展了基于击中多重数(Hit multiplicity,NHit)的数字触发技术研究。在对中心探测器有效物理事例与暗噪声事例特征分析的基础上,结合对过往的核与粒子物理实验中触发技术与系统方案的调研与分析,提出了一套适合TAO中心探测器触发需求的数字触发方案,基于存储地址映射的异步NHit判选以及相应触发匹配机制,对前端原始数据进行实时高效的触发判选与数据读出,并将触发后的数据送给后端。本论文构建了全数字化的硬件触发系统,该系统包括汇聚模块(Gather Unit,GU)与中央处理模块(Central Unit,CU),采用两级处理架构实现对原始数据的数据汇聚、触发判选与数据读出,两模块基于相同的触发系统原型电路硬件,通过运行不同的逻辑实现不同的功能,灵活可重构便于满足后续的物理需求调整。本论文研制了触发系统原型电路,并在此基础上完成了关键逻辑模块的设计。为验证数字触发系统的功能,本文在实验室条件下对原型电路硬件功能进行了测试,完成了与后端数据获取系统数据通信的联合调试,并对NHit数字触发算法进行了 MATLAB模型仿真与逻辑实际测试验证,在最后实现了合并版本的触发系统逻辑,并进行了系统联合调试验证。测试结果表明数字触发系统工作正常,单通道处理速度125 MHz,触发系统总处理能力可达4.5 GHz,满足触发系统设计指标需求,可以高效完成触发判选工作。
其他文献
在校园欺凌情境中,作为旁观者的青少年,其旁观态度对于欺凌的发生与发展具有重要作用。旁观态度具体是指个体目睹欺凌情境时的难过与内疚情感体验以及助人行为倾向。通常有积极旁观态度的青少年,其难过、内疚情感体验水平较高,助人行为倾向水平也较高,这可以促进他们在实际欺凌事件中的积极干预,对欺凌者和其他同伴的态度与行为产生影响,进而能够在一定程度上制止欺凌,减轻欺凌带来的损害。但是,不是所有的青少年都持有积极
学位
背景接头连接蛋白JMY是人们新发现的p53关键转录辅助因子之一,p53在神经系统中的重要作用已被人们发现,涉及大脑发育、癫痫、脑肿瘤、阿尔茨海默病等方面。因此JMY在脑内可能具有潜在的作用。体外实验发现JMY可通过调控actin成核而影响神经突的生长过程。然而迄今为止,针对JMY的研究多集中于细胞与胚胎方面,对其在成年神经系统中的表达及生物学功能研究甚少。目的了解JMY在小鼠体内与脑内的分布规律;
学位
电催化还原CO2制备燃料或高值化学品,有望实现低碳循环,具有重要意义。如何同时实现高活性、高选择性和高稳定性是该领域最具挑战性的课题。本论文主要针对电催化还原CO2的催化剂和反应器协同设计,旨在为实际应用开发“三高”反应体系。针对电催化还原CO2制甲酸反应在高活性条件下难以维持高选择性的问题,发展了通过硫修饰促进H2O分子活化而提高性能的新方法。基于该方法设计合成了硫掺杂的铟催化剂(S-In),其
学位
颗粒或细胞的检测与分选在许多生物医学研究中具有重要价值,将生物颗粒分离成同质种群的技术在近年来得到了深入的研究。然而,当前的许多颗粒分选方式需要首先对目标对象进行标记,这增加了实验的复杂度,还有可能影响生物对象的活性。微流控电阻抗检测技术因其具有无标记、实时和高通量等优点,在微小颗粒检测中发展成为了一种非常有前途的方法。而目前基于电阻抗检测的分选技术研究中,缺少对触发分选时刻颗粒在管道中所处位置的
学位
近年来,以慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)为代表的慢性呼吸系统疾病患病率居高不下,已成为严重危害国民健康的公共卫生问题。肺弥散功能检查作为评估肺换气功能的主要方法,是肺功能全面检查必不可少的重要部分,也是全面评估人体肺功能状况的必要手段,在相关呼吸系统疾病诊疗过程中,可起到定位病变部位、诊断患病类型和判断患病程度等重要作用。国
学位
胡适的文学革命理论,主要着眼于文体革命,与“写什么”相比更强调“怎么写”,并认为后者直接决定了前者的性质。文言白话这一“语言形式”方面的问题,是文体革命中最关键,也最突出的问题,但并不是唯一的问题,而是有一个由“文章整体”逐渐化约为“语言形式”的过程,即“文学改良八事”变作“国语的文学,文学的国语”,这不仅是“八不主义”改作“肯定的口气”,更是从“文”到“说话”的概念工具之转变,以及其中语言文字机
学位
呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,RSV)是导致婴幼儿细支气管炎和肺炎的最常见诱因。至今尚无安全有效的疫苗上市。FI-RSV失败的主要原因之一即是不含pre-F(极不稳定)。本研究旨在通过尝试稳固病毒粒子pre-F,使疫苗能够激发产生高中和抗体,刺激均衡的Th细胞反应和促进抗体亲和力成熟,以此获得安全有效的新一代RSV灭活疫苗。本论文首先以感染细胞为基础摸索了
学位
目的:探讨医源性早产的相关危险因素以及其对围生期母婴结局的影响。方法:本研究的研究对象均来自于2019年1月1日至2019年12月31日在滨州医学院附属医院产科住院并分娩的早产孕妇及其早产儿。本研究的研究对象共500例,将其分成两组即对照组与病例组。病例组为医源性早产的孕妇,共300例,对照组为自发性早产的孕妇,共200例。采用回顾性研究方法,研究影响医源性早产的相关因素及母婴结局(包括分娩方式、
学位
脉冲功率技术是指将能量在时间轴上压缩,在微秒或纳秒时间内在负载上输出高功率脉冲信号的技术,在军事、医疗、工业、生活等领域有着极其重要的作用。脉冲功率技术的关键之一在于开关元件,其参数和特性直接决定了输出信号的质量,传统技术采用气态开关、磁开关以及大功率大体积固态开关模块,可以实现高参数的功率脉冲,但同时也存在诸多问题,例如气态开关稳定性差、寿命短,磁开关过程不可控,模块化固态开关体积大、成本高和开
学位
作为一种最常见的蛋白质翻译后修饰方式,磷酸化修饰是细胞中多种生命活动的重要调节机制。由磷酸化变异引起的磷酸化修饰异常与多种疾病的发生密切相关。因此对磷酸化变异进行深入的研究与分析,有助于探究相关疾病的发病机理。现有计算预测方法主要基于磷酸化变异对应的原始序列和变体序列信息,并利用传统机器学习算法来预测磷酸化变异。虽然这些方法取得了良好的预测效果,但预测精度仍有较大的提高空间。而深度学习算法能自动且
学位