基于thinner-THGEM的多路直流方法读出系统实现

摘要

本文在中国科学院大学(UCAS)研发的一维无像差弧形和二维平面探测型thinner-THGEM(薄型厚气体电子倍增器)基础上,使用以DDC232芯片为主的电流-数字转换电路作为前端电子学,配合FPGA与单片机,实现了通过计算机对x光下THGEM探测器输出的多路直流信号进行读取以及控制.本DAQ系统目前具有最大进行256路电流信号采集的能力,实际实验中使用了128路,每一路的电流测量精度能达到20pA,测量范围为-20pA～-800nA,结合THGEM探测器的增益范围为G=1～103～4,本套系统能够测量的信号强度动态范围可达到108.同时使用配套的软件,本系统可以实现实时的一维、二维信号强度分布重建,监视数据波动,得到单路电流的分布直方图以及单路和多路的电流随时间的变化的功能.本套系统配合一维无像差弧形thinner-THGEM探测器在北京同步辐射(BSRF)实验站上得到了TiO2粉末衍射花样,得到探测器的角分辨率为0.15°;配合二维平面探测thinner-THGEM探测器在Cu靶X光机上得到的空间分辨率为0.552mm.