ТОТ-метод с формирователем импульса на основе математической функции приподнятого косинуса

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Описан метод преобразования заряда во временной интервал (Time Over Threshold, TOT), использующий импульсный синусный формирователь, в основе которого лежит математическая функция приподнятого косинуса (ФПК). ФПК обладает важным для ТОТ-метода свойством – формированием гладкого импульса при вариативности коэффициента сглаживания и времени отклика. При этом форма импульса ФПК не зависит от входного импульсного воздействия в заданном временном диапазоне. Таким образом, на основе ФПК удалось создать импульсный синусный формирователь с заданным временным откликом, обеспечивающим однозначную зависимость длительности ТОТ-импульса от входного заряда, а также улучшить точностные характеристики за счет оптимальной спектральной фильтрации в ФПК. Импульсный синусный формирователь на основе ФПК был успешно использован в системах считывания экспериментов HADES (ГСИ, Дармштадт, Германия) и BM&N (ОИЯИ, Дубна). Общее число каналов считывания составило более 5 тысяч, ошибка метода около 0.3%.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

Е. Усенко

Институт ядерных исследований Российской академии наук

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: Eugueni.oussenko@cern.ch
Ресей, 117312, Москва, пр. 60-летия Октября, 7а

Әдебиет тізімі

  1. Belver D., Garzón J.A., Gil A., González-Díaz D., Koenig W., Lange S., Marínd J., Montesa N., Skott P., Traxler M., Zapata M. // Nuclear Physics B. Proceed Supplements. 2006. V. 158(1). P. 47. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysbps.2006.07.032
  2. Wu Jin-Jie, Heng Yue-Kun, Sun Zhi-Jia, Wu Chong, Zhao Yu-Da, Yang Gui-An, Jiang Chun-Hua // Chinese Phys. 2008. V. 32. P. 186. https://doi.org/10.1088/1674-1137/32/3/005
  3. Ryosuke Ota // JPS Conf. Proceedings of the Second International Symposium on Radiation Detectors and Their Uses (ISRD2018). 2019. V. 24. Р. 011012. http://dx.doi.org/10.7566/JPSCP.24.011012
  4. HPTDC High Performance Time to Digital Converter for HPTDC. Version 1.3. March 2004 J. Christiansen CERN/EP - MIC Version 2.2.
  5. Andreeva O.V., Golubeva M.B., Guber F.F., Ivashkin A.P., Krasa A., Kugler A., Kurepin A.B., Petukhov O.A., Reshetin A.I., Sadovsky A.S., Svoboda O., Sobolev Yu.G., Tlusty P., Usenko. E.A. // Instrum. Experim. Tech. 2014. V 57. P. 103. https://doi.org/10.1134/S0020441214020146
  6. Kuzmin N.A., Ladygin E.A., Ladygin V.P., Petukhov Yu.P., Sychkov S.Ya., Semak A.A., Ukhanov M.N., Usenko E.A. // Instrum. Meth. 2019. V. 916. P. 190. https://doi.org/10.1016/j.nima.2018.11.098
  7. Art Kay. Operational Amplifier Noise: Techniques and Tips for Analyzing and Reducing Noise. 1st Edition. Newnes, 2012.
  8. Glover I.A, Grant P. Digital communication. 3 ed. TK5103.7G58. 621.382 dc22, Printed in Great Btitain by Hanry Ling Limited, at the Dorset Press, Dorchester, DT1 1HD, 2009.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Illustration of direct conversion of an analog signal into TDC timestamps.

Жүктеу (192KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Frequency response of the FPC with different smoothing coefficients.

Жүктеу (141KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Impulse response of the FPC with different smoothing coefficients.

Жүктеу (149KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. PSPICE model of the sine function generator on the U1 (AD8002) IC and the reference calibration channel on the U2 (AD8009) IC.

Жүктеу (237KB)
Метадеректер
6. Fig. 5. Voltage diagrams of the PSPICE model of the sine pulse generator at different damping levels; the graph corresponding to the FPC at β = 1 is shown in green.

Жүктеу (601KB)
Метадеректер
7. Fig. 6. Voltage diagrams with the results of PSPICE modeling of the comparison of the smoothing effect of multiple reflections in a coaxial cable.

Жүктеу (681KB)
Метадеректер
8. Fig. 7. PSPICE simulations of a 12 ns, 15 ns, and 27 ns sine wave pulse with one zero crossing and a return to zero at a negative value.

Жүктеу (603KB)
Метадеректер
9. Fig. 8. Graphs of the TOT function dependence with a saturated characteristic and with a linear section.

Жүктеу (182KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024