フラッシュADCを用いた多チャンネル解析装置の開発

使用Flash ADC的多通道分析装置的开发

• 批准号: 05740178
• 负责人: 幅 淳二
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740178/
• 关键词: CCD; フラッシュADC; シンチレーションファイバー; シリコンマイクロストリップ検出器

本研究では、多チャンネルのアナログ情報を時間的に多重化し、単一のデジタル変換器を用いて処理することについての、基礎的な開発研究を行った。こういった処理方法が、特に必要となる応用として、!CCDカメラから出力される画像情報を、数十万個の画素(チャンネル)からの多重化情報とみなすことで、フラッシュADCにより順次デジタル変換していくもの、シリコンマイクロストリップ検出器の、最大数千チャンネルにものぼるストリップからのアナログ情報を、前置増幅・多重化を行うLSIを使って読み出し、単一のフラッシュADCによって処理することを考える。前者については、高速のコンパレータと1024の奥行きを持つ高速FIFOメモリーからなるプロトタイプ回路を、CAMAC規格のモヂュ-ルとして製作した。これを使うことにより、シンチレーションファイバー束の断面につながれたCCDカメラからの情報をリアルタイムに処理し、宇宙線の飛跡をとらえることに成功した。後者については、前置増幅、時分割多重化のできるVLSI(MX-3)をシリコン検出器の読み出し電極(ストリップ)にとりつけ、パーソナルコンピュータのバスに直結されたフラッシュADCにより、高速の信号処理をさせることで、最大毎秒2560以上のアナログ信号を処理することができた。尚これらのデータ処理には、備品として購入された、パーソナルコンピュータ一式が使用された。以上の、プロトタイピングに基づく検討により、以下の諸点が明らかとなった。1)多重化を活用した、アナログ信号処理は、極めて有効である。これにより、信号の伝送系、処理系の大幅な簡素化が図れる。2)多重化された信号の伝送系には、さらに最適化が必要である。3)スパーシフィケーションの機能を内蔵した専用ADCの開発が必要である。これは、高速の汎用バス(たとえばVMEなど)のモヂュ-ルとして現実されるのが望ましい。

This study is about the multiplexing of information and time, and the multiplication of information in this study.タル変changer を Use いて processing することについての, basic なkai発 research を行った.こういったprocessing methodが、Special necessityとなる応 useとして、!CCDカメラからOutputされるimage informationを、Hundreds of thousandsのPixel(チャンネル)からのMultiple information とみなすことで, フラッシュADC により sequential デジタル変change していくもの、シリコンマイクロストリップ検出器の、Maximum thousandsチャンネルにものぼるストリップからのアナログinformationを, pre-amplification, multiplexing, LSI processing, and ADC processing. The former is a high-speed FIFO high-speed 1024 high-speed FIFO Made of リーからなるプロトタイプcircuit, CAMAC standard のモヂュ-ルとして.これを使うことにより、シンチレーションファイバー beamのsectional につながれたCCDカメラからのInformation をリアルタイムに Processing し, Cosmic Ray の Flying Trail をとらえることに Success した. The latter is VLSI (MX-3), front amplifier, time division multiplexingシリコ検出器の読み出しelectrode(ストリップ)にとりつけ、パーソナルコンピュータのバスにDirect connection and high-speed signal processing The maximum signal processing speed is more than 2560 per second. The processing equipment is still there, the spare parts are purchased, and the equipment is used in one set. The above is a simple and easy way to do it, and the following points are clear and clear. 1) Multiplexing means utilizing it effectively, signal processing means it is extremely effective. The signal transmission system and the processing system are greatly simplified. 2) It is necessary to optimize the signal transmission system by multiplexing and optimizing the signal. 3) It is necessary to use ADC to open the function of the system.これは、HIGHWAY の用バス(たとえばVMEなど)のモヂュ-ルとして前実されるのが看ましい.

项目成果

M.Tanaka et al.: "LSI Design and Data-Acquisition Architecture for a Silicon Micro-Vertex Detector at the KEK B-factory" Nuclear Intr. and Meth.(A). (掲載予定).

M. Tanaka 等人：“KEK B 工厂的硅微顶点探测器的 LSI 设计和数据采集架构”Nuclear Intr.(A)。