BESⅢ亮度監(jiān)測(cè)電子學(xué)系統(tǒng).pdf

1、高能物理是探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本組成成分、性質(zhì)以及它們之間相互作用規(guī)律的前沿學(xué)科，它的研究需要借助很多手段，其中之一就是像“顯微鏡”一樣的對(duì)撞機(jī)。北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)(BEPC)十多年來，取得了輝煌的成就，在國(guó)際高科技領(lǐng)域占有了一席之地。 近年來，中國(guó)科技實(shí)力不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)科技和工業(yè)水平已大幅度提高；而且在二十多年來北京譜儀的建造、運(yùn)行取數(shù)、數(shù)據(jù)和物理分析中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)；在這些基礎(chǔ)上提出了BEPC重大改造工程——BESⅢ探測(cè)器。

2、 BESⅢ亮度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是BESⅢ探測(cè)器的主要子系統(tǒng)之一。BESⅢ亮度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為粒子探測(cè)器和亮度監(jiān)測(cè)電子學(xué)系統(tǒng)兩大部分，本課題系統(tǒng)研究并設(shè)計(jì)了BESⅢ亮度監(jiān)測(cè)電子學(xué)系統(tǒng)。 BESⅢ亮度監(jiān)測(cè)電子學(xué)系統(tǒng)的研究主要包括的內(nèi)容及本文的主要工作如下： 前端讀出電子學(xué)：北京譜儀需要檢測(cè)的亮度信號(hào)是寬度小于4ns的脈沖信號(hào)，所以前端電子學(xué)系統(tǒng)必需有足夠高的帶寬；同時(shí)，前端電子學(xué)系統(tǒng)安裝在環(huán)境電磁輻射很強(qiáng)的對(duì)撞環(huán)附近，而計(jì)數(shù)控制系

3、統(tǒng)在幾十米外的控制室，這要求前端電子學(xué)系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾性和遠(yuǎn)距離傳輸能力。BESⅢ亮度監(jiān)測(cè)前端系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶寬為300MHz，信號(hào)傳輸距離為30米。 高速ECL邏輯設(shè)計(jì)：ECL數(shù)字集成電路是目前速度最快的實(shí)用電路。為了實(shí)現(xiàn)4nsBunchbyBunch的BESⅢ亮度信號(hào)監(jiān)測(cè)，在數(shù)字信號(hào)處理部分使用了大量ECLinPS系列芯片，完成了工作時(shí)鐘為500MHz的高速數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 FPGA并行計(jì)數(shù)及控制：FPGA資源豐富，易于