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A Reconfigurable instrument System for nuclear and Particle Physics Experiments

Plasma Science and Technology 2014年第4期16卷 400-405页

作者：桑子儒李锋江晓金革 State Key Laboratory of Particle Detection and Electronics University of Science and Technology of China Hefei National Laboratory for Physical Science at Microscale University of Science and Technology of China

We developed a reconfigurable nuclear instrument system （RNIS） that could satisfy the requirements of diverse nuclear and particle physics experiments, and the inertial confinement fusion diagnostic. Benefiting from the reconfigurable hardware structure and digital pulse processing technology RNIS shakes off the restrictions of cumbersome crates and miscellaneous modules. It retains all the advantages of conventional nuclear instruments and is more flexible and portable. RNIS is primarily composed of a field programmable hardware board and relevant t）C software. Separate analog channels are designed to provide different functions, such as am- plifiers, ADC, fast discriminators and Schmitt discriminators for diverse experimental purposes. The high-perfornmnce field programnmble gate array could complete high-precision time interval measurement, histogram accumulation, counting, and coincidence anticoincidence measurement. To illustrate tile prospects of RNIS, a series of applications to the experiments are described in this paper. The first, for which RNIS was originally developed, involves nuclear energy spectrum mea- surement with a scintillation detector and photonmltiplier. The second experiment applies RNIS to a G-M tube counting experiment, and in tile third, it is applied to a quantum comnnmication experiment tllrough reconfiguration.

关键词： digital pulse processing reconfigurable TDC ADC FPGA nuclear instru inent,

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