用于MRPC的皮秒级时间分辨读出系统研究

基本信息
批准号:11505205
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:张杰
学科分类:
依托单位:中国科学院高能物理研究所
批准年份:2015
结题年份:2018
起止时间:2016-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘刚,孙芸华
关键词:
皮秒级时间分辨开关电容阵列模数变换器时间测量电荷测量
结项摘要

MRPC is a new kind of gas detector with good time resolution (30~50ps) and high detection efficiency (95%~99%). It is also capable to work with the counting rate up to hundreds of Hz/cm2 under the avalanche mode, which satisfies the request of the TOF (Time of Flight) detector. At present, the readout electronics for MRPC mainly relies on the solution based on the NINO and HPTDC chip, but its time resolution is limited to 18ps(after calibration). To achieve higher time resolution, the new method with several picoseconds time resolution needs to be researched. Recent literatures show that waveform sampling with switched-capacitor arrays (SCA) has achieved the time resolution below 10 ps. In addition, considering the power, space and budgets, SCA is also very suitable for MRPC readout. We propose a readout electronics solution of MRPC based on TOT(Time Over Threshold) and SCA techniques for high resolution charge and time measurement. This will provide important information for BESIII TOF upgrading project in future.

多气隙电阻板室(MRPC)以其较好的时间分辨(30~50ps)、较高探测效率(95%~99%)和几百Hz/cm2的计数率常被用于飞行时间探测器。传统的基于HPTDC的时间测量方案在校准后虽然可达到18ps的时间分辨,但是随着MRPC探测器工艺技术的改进,若要使得电子学对测量误差的贡献可以忽略(小于10%),则要求电子学达到皮秒级的时间分辨。新兴的基于开关电容阵列波形采样的时间测量方案在配合一定的校准手段后可以实现了小于10ps的时间分辨,系统集成度方面也非常适合用于MRPC信号读出。本课题利用基于TOT(Time Over Threshold)技术的快放大芯片和基于开关电容阵列波形采样ADC对MRPC的输出信号进行电荷与时间测量,提出一种适用于MRPC探测器的皮秒级时间分辨的多通道读出电子学方案。本课题的研究结果将对今后谱仪电子学升级提供重要依据。

项目摘要

多气隙电阻板室(MRPC)以其较好的时间分辨(30~50ps)、较高探测效率(95%~99%)和几百Hz/cm2的计数率常被用于飞行时间探测器。传统的基于HPTDC的时间测量方案在校准后虽然可达到18ps的时间分辨,但是随着MRPC探测器工艺技术的改进,若要使得电子学对测量误差的贡献可以忽略(小于10%),则要求电子学达到皮秒级的时间分辨。新兴的基于开关电容阵列波形采样的时间测量方案在配合一定的校准手段后可以实现ps级的时间分辨,系统集成度方面也非常适合用于MRPC信号读出。本课题将基于TOT(Time Over Threshold)技术的快放大和基于开关电容阵列波形采样技术的ADC集成,设计8通道专用芯片,对MRPC的输出信号进行电荷与时间测量,并设计了一种适用于MRPC探测器的皮秒级时间分辨的多通道读出电子学方案。本课题的研究结果将对今后谱仪电子学升级提供重要依据。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

基于 Kronecker 压缩感知的宽带 MIMO 雷达高分辨三维成像

DOI:10.11999/JEIT150995
发表时间:2016
3

气载放射性碘采样测量方法研究进展

气载放射性碘采样测量方法研究进展

DOI:
发表时间:2020
4

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

基于细粒度词表示的命名实体识别研究

DOI:10.3969/j.issn.1003-0077.2018.11.009
发表时间:2018
5

时间序列分析与机器学习方法在预测肺结核发病趋势中的应用

时间序列分析与机器学习方法在预测肺结核发病趋势中的应用

DOI:
发表时间:2020

张杰的其他基金

批准号:21172039
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:21871058
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:51403070
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30800404
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81573285
批准年份:2015
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51372049
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41376003
批准年份:2013
资助金额:88.00
项目类别:面上项目
批准号:21271173
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:50978153
批准年份:2009
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:20973171
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:31600675
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31072143
批准年份:2010
资助金额:29.00
项目类别:面上项目
批准号:11201210
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900217
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21871027
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:81271421
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:31300234
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30700660
批准年份:2007
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31900279
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11872296
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:50975064
批准年份:2009
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:20601003
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50164001
批准年份:2001
资助金额:17.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:10874113
批准年份:2008
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:69702010
批准年份:1997
资助金额:12.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30571252
批准年份:2005
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:11502193
批准年份:2015
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61271189
批准年份:2012
资助金额:76.00
项目类别:面上项目
批准号:31301762
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81470923
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:51475371
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:11204204
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50578001
批准年份:2005
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:61702245
批准年份:2017
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41371139
批准年份:2013
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81703383
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50372069
批准年份:2003
资助金额:24.00
项目类别:面上项目
批准号:31500024
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61702409
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51872060
批准年份:2018
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30371325
批准年份:2003
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:81703083
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11675106
批准年份:2016
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:31700619
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501203
批准年份:2015
资助金额:17.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30200260
批准年份:2002
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31601534
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51164004
批准年份:2011
资助金额:45.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:10575129
批准年份:2005
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:U1304301
批准年份:2013
资助金额:30.00
项目类别:联合基金项目
批准号:31571055
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:10176034
批准年份:2001
资助金额:25.00
项目类别:联合基金项目
批准号:50873072
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:81701897
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871067
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:11526140
批准年份:2015
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31900025
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:19854001
批准年份:1998
资助金额:100.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81860040
批准年份:2018
资助金额:34.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:20671090
批准年份:2006
资助金额:26.00
项目类别:面上项目
批准号:51474173
批准年份:2014
资助金额:83.00
项目类别:面上项目
批准号:31402340
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11401022
批准年份:2014
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59808008
批准年份:1998
资助金额:10.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31770909
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:51204133
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60672159
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:30070959
批准年份:2000
资助金额:15.00
项目类别:面上项目
批准号:31270899
批准年份:2012
资助金额:75.00
项目类别:面上项目
批准号:31660599
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:21405150
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:20201010
批准年份:2002
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30873218
批准年份:2008
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:71773132
批准年份:2017
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:21472020
批准年份:2014
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:41661019
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61704012
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11904089
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51378280
批准年份:2013
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:10374116
批准年份:2003
资助金额:36.00
项目类别:面上项目
批准号:41904165
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30370362
批准年份:2003
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:81702064
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10734130
批准年份:2007
资助金额:180.00
项目类别:重点项目
批准号:41901248
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41006054
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41606095
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81470889
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:21573016
批准年份:2015
资助金额:67.00
项目类别:面上项目
批准号:40805009
批准年份:2008
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31872935
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:51205316
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71402178
批准年份:2014
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81070527
批准年份:2010
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31800288
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40176040
批准年份:2001
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11601507
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51274168
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
批准号:11671183
批准年份:2016
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:51668051
批准年份:2016
资助金额:40.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:30471734
批准年份:2004
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:81170710
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:61806188
批准年份:2018
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30260027
批准年份:2002
资助金额:18.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81601616
批准年份:2016
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30671563
批准年份:2006
资助金额:22.00
项目类别:面上项目
批准号:50472012
批准年份:2004
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:81500931
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39980028
批准年份:1999
资助金额:13.50
项目类别:专项基金项目
批准号:71301032
批准年份:2013
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701372
批准年份:2017
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51605404
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60302026
批准年份:2003
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:91437107
批准年份:2014
资助金额:100.00
项目类别:重大研究计划
批准号:21501128
批准年份:2015
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51774229
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:30370332
批准年份:2003
资助金额:7.00
项目类别:面上项目
批准号:61601169
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30901839
批准年份:2009
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41907144
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60772022
批准年份:2007
资助金额:28.00
项目类别:面上项目
批准号:41907215
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31272115
批准年份:2012
资助金额:85.00
项目类别:面上项目
批准号:21706241
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11326085
批准年份:2013
资助金额:3.00
项目类别:数学天元基金项目
批准号:31872593
批准年份:2018
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:91849205
批准年份:2018
资助金额:200.00
项目类别:重大研究计划
批准号:31571968
批准年份:2015
资助金额:59.00
项目类别:面上项目
批准号:81904264
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21703070
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31660058
批准年份:2016
资助金额:39.00
项目类别:地区科学基金项目

相似国自然基金

1

高时间分辨的MRPC性能研究

批准号:10045004
批准年份:2000
负责人:汪晓莲
学科分类:A2804
资助金额:20.00
项目类别:专项基金项目
2

百皮秒级不确定度的时间传递方法研究

批准号:11303024
批准年份:2013
负责人:梁坤
学科分类:A1802
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
3

一种高密度、高计数率、高时间分辨MRPC探测器读出ASIC的研制

批准号:10975089
批准年份:2009
负责人:邓智
学科分类:A2804
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
4

基于探针光调制的皮秒时间分辨X-ray探测方法实验研究

批准号:11305259
批准年份:2013
负责人:王博
学科分类:A2804
资助金额:30.00
项目类别:青年科学基金项目