本(běn)文(wén)为(wèi)明(míng)德揚原創文(wén)章(zhāng)，轉(zhuǎn)载請注明(míng)出(chū)处！
CARIOCA傳感(gǎn)器是(shì)用(yòng)于(yú)檢测高(gāo)能(néng)粒(lì)子的(de)一(yī)種(zhǒng)前(qián)置放(fàng)大器，前(qián)端連(lián)接气(qì)體(tǐ)電(diàn)子倍增器（GEM），後(hòu)端輸出(chū)至(zhì)FPGA進(jìn)行計(jì)數等操作。整套(tào)系(xì)統組成(chéng)GEM气(qì)體(tǐ)倍增探测器。
气(qì)體(tǐ)電(diàn)子倍增器(GEM) 器件(jiàn)主(zhǔ)要(yào)由(yóu)漂移電(diàn)极(jí)、GEM 複合薄膜和(hé)收(shōu)集電(diàn)极(jí)(PCB 读(dú)出(chū)電(diàn)极(jí)) 三(sān)层組成(chéng), 由(yóu)窗(chuāng)口(kǒu)和(hé)襯底密閉成(chéng)一(yī)个(gè)气(qì)體(tǐ)室(shì), 由(yóu)進(jìn)气(qì)口(kǒu)和(hé)出(chū)气(qì)口(kǒu)充入(rù)流動(dòng)的(de)工作气(qì)體(tǐ)。GEM 複合薄膜是(shì)在(zài)一(yī)层約50 um 厚的(de)聚酰亞胺( kapton) 层的(de)两(liǎng)側塗覆有(yǒu)铜(tóng)膜, 并蝕刻高(gāo)密度(dù)的(de)孔, 當在(zài)漂移電(diàn)极(jí)、收(shōu)集電(diàn)极(jí)和(hé)GEM 膜两(liǎng)側施加合适的(de)電(diàn)壓时(shí), 由(yóu)X 射線(xiàn)産生(shēng)的(de)初始電(diàn)子将在(zài)漂移電(diàn)场的(de)作用(yòng)下(xià)進(jìn)入(rù)GEM 膜的(de)微孔, GEM 膜微孔內(nèi)的(de)強(qiáng)電(diàn)场使電(diàn)子發(fà)生(shēng)倍增放(fàng)大, 倍增後(hòu)的(de)部(bù)分(fēn)電(diàn)子在(zài)收(shōu)集電(diàn)场的(de)作用(yòng)下(xià)到(dào)达(dá)收(shōu)集電(diàn)极(jí)産生(shēng)信(xìn)号(hào)并被(bèi)外(wài)加電(diàn)路(lù)系(xì)統读(dú)出(chū)。GEM結構示意(yì)图(tú)如(rú)图(tú)所(suǒ)示：
CARIOCA傳感(gǎn)器則是(shì)用(yòng)于(yú)读(dú)出(chū)GEM探测器的(de)一(yī)種(zhǒng)前(qián)置放(fàng)大器，他(tā)總(zǒng)共(gòng)由(yóu)4部(bù)分(fēn)組成(chéng)：
① 前(qián)置放(fàng)大電(diàn)路(lù)
前(qián)置放(fàng)大電(diàn)路(lù)負責将電(diàn)荷信(xìn)号(hào)轉(zhuǎn)換为(wèi)電(diàn)壓信(xìn)号(hào)，然後(hòu)經(jīng)过(guò)一(yī)級緩沖器獲得稳定(dìng)的(de)信(xìn)号(hào)。該部(bù)分(fēn)采用(yòng)差分(fēn)放(fàng)大的(de)模式，具體(tǐ)結構如(rú)图(tú)所(suǒ)示：
② 快(kuài)速整形電(diàn)路(lù)
由(yóu)X射線(xiàn)在(zài)漂移電(diàn)极(jí)産生(shēng)的(de)初始電(diàn)子通(tòng)过(guò)GEM膜所(suǒ)産生(shēng)的(de)信(xìn)号(hào)会(huì)有(yǒu)較大的(de)拖尾，因(yīn)此(cǐ)需要(yào)在(zài)前(qián)置放(fàng)大電(diàn)路(lù)後(hòu)端增加一(yī)个(gè)快(kuài)速整形電(diàn)路(lù)，以(yǐ)削減信(xìn)号(hào)的(de)拖尾长度(dù)。電(diàn)路(lù)結構如(rú)图(tú)所(suǒ)示：
③ 鉴别器電(diàn)路(lù)
鉴别器電(diàn)路(lù)可(kě)以(yǐ)理解(jiě)为(wèi)一(yī)个(gè)阈值檢测電(diàn)路(lù)。脈沖峰(fēng)值如(rú)果(guǒ)低于(yú)設定(dìng)好(hǎo)的(de)阈值，則視为(wèi)0，反(fǎn)之則为(wèi)1。鉴别器電(diàn)路(lù)的(de)阈值由(yóu)一(yī)个(gè)差分(fēn)電(diàn)壓信(xìn)号(hào)来(lái)設定(dìng)。
④LVDS驅動(dòng)器
上(shàng)述三(sān)部(bù)分(fēn)電(diàn)路(lù)可(kě)以(yǐ)将GEM傳感(gǎn)器采集到(dào)的(de)電(diàn)荷信(xìn)号(hào)，根(gēn)據(jù)設定(dìng)好(hǎo)的(de)阈值，輸出(chū)高(gāo)低電(diàn)平。为(wèi)了(le)傳輸时(shí)減小对(duì)前(qián)端放(fàng)大電(diàn)路(lù)的(de)干(gàn)擾，以(yǐ)及(jí)匹(pǐ)配後(hòu)端數字(zì)電(diàn)路(lù)，增加了(le)一(yī)个(gè)LVDS驅動(dòng)器。可(kě)以(yǐ)将上(shàng)述電(diàn)路(lù)輸出(chū)的(de)高(gāo)低電(diàn)平轉(zhuǎn)換为(wèi)标(biāo)準的(de)LVDS信(xìn)号(hào)以(yǐ)方(fāng)便後(hòu)端采集。整體(tǐ)電(diàn)路(lù)結構如(rú)图(tú)所(suǒ)示：
上(shàng)述電(diàn)路(lù)結構为(wèi)單通(tòng)道(dào)采集電(diàn)路(lù)。一(yī)个(gè)CARIOCA傳感(gǎn)器包(bāo)含16个(gè)通(tòng)道(dào)，可(kě)以(yǐ)同(tóng)时(shí)檢测16路(lù)GEM電(diàn)荷信(xìn)号(hào)。單个(gè)CARIOCA傳感(gǎn)器體(tǐ)積非(fēi)常小，僅有(yǒu)80mm*20mm。因(yīn)此(cǐ)多(duō)个(gè)CARIOCA傳感(gǎn)器配合大面(miàn)積GEM傳感(gǎn)器便可(kě)为(wèi)大面(miàn)積GEM探测的(de)实現(xiàn)提(tí)供了(le)可(kě)能(néng)。
温(wēn)馨提(tí)示：明(míng)德揚除了(le)培訓学習還(huán)有(yǒu)項目承接業务，擅长的(de)項目主(zhǔ)要(yào)包(bāo)括的(de)方(fāng)向(xiàng)有(yǒu)以(yǐ)下(xià)幾(jǐ)个(gè)方(fāng)面(miàn)：
1. MIPI視頻拼接
2. SLVS-EC轉(zhuǎn)MIPI接口(kǒu)(IMX472 IMX492)
3. PCIE采集系(xì)統
4. 图(tú)像項目
5. 高(gāo)速多(duō)通(tòng)道(dào)ADDA系(xì)統
6. 基于(yú)FPGA板卡(kǎ)研發(fà)
7. 多(duō)通(tòng)道(dào)高(gāo)靈敏電(diàn)荷放(fàng)大器
8.射頻前(qián)端
http://old.mdy-edu.com/xmucjie/2023/0201/1865.html
（點(diǎn)擊→了(le)解(jiě)項目承接業务詳情(qíng)☝）
