國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目CEE-TPC多通道讀出電子學(xué)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)暨工程轉(zhuǎn)段順利通過評(píng)審
近日,國(guó)家重大科研儀器設(shè)備研制項(xiàng)目“低溫高密核物質(zhì)測(cè)量譜儀(CEE)”項(xiàng)目級(jí)關(guān)鍵技術(shù)—“TPC多通道讀出電子學(xué)”和CEE-TPC分系統(tǒng)轉(zhuǎn)工程階段評(píng)審會(huì)采用線上線下相結(jié)合的模式在近代物理所召開。
CEE項(xiàng)目首席科學(xué)家,CEE項(xiàng)目總工程師孫志宇研究員,副總工程師余玉洪研究員,中科院高能所李金研究員,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)安琪教授、趙雷教授和楊俊峰副教授,清華大學(xué)王義教授、肖志剛教授以及承擔(dān)研制任務(wù)的核電子學(xué)、核探測(cè)器研究室的項(xiàng)目組成員參加了此次會(huì)議。
圖1:會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)
會(huì)議期間,項(xiàng)目組成員分別作了“TPC多通道讀出電子學(xué)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)”、“CEE-TPC工程階段探測(cè)器以及電子學(xué)方案設(shè)計(jì)”報(bào)告。高計(jì)數(shù)率、大型時(shí)間投影室TPC作為CEE核心探測(cè)器之一,用來(lái)鑒別帶電粒子并測(cè)量帶電粒子的三維徑跡,由于總通道達(dá)到一萬(wàn)路以上規(guī)模,因此對(duì)電子學(xué)通道密度及數(shù)據(jù)帶寬提出了更高要求。
項(xiàng)目組根據(jù)任務(wù)需求,在國(guó)內(nèi)首次引入國(guó)際先進(jìn)的ASIC芯片“SAMPA”,成功研制出新型高密度、低噪聲讀出電子學(xué)系統(tǒng),有效解決了大型譜儀對(duì)電子學(xué)高集成度、高速、低功耗的要求。同時(shí)取得了以下階段性結(jié)果:電子學(xué)系統(tǒng)輸入MIP電荷1.4fC時(shí),能量分辨率優(yōu)于10%;與TPC探測(cè)器聯(lián)合對(duì)接后,利用宇宙射線測(cè)得讀出平面的位置分辨約為462um(σxz=461.6μm),滿足了CEE項(xiàng)目的指標(biāo)要求,也為下一階段的工作奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
會(huì)上,評(píng)審專家組認(rèn)為TPC分系統(tǒng)很好地完成了電子學(xué)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)以及工程樣機(jī)方案設(shè)計(jì)的工作,順利通過評(píng)審,并批準(zhǔn)轉(zhuǎn)入工程研制階段。
圖2:電子學(xué)系統(tǒng)在MIP電荷輸入時(shí),輸出能量分辨測(cè)試結(jié)果
圖3:位置分辨(殘差)測(cè)試結(jié)果:462um
(核電子學(xué)室和核探測(cè)器室 供稿)
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