缪子探测器位置灵敏读出电子学系统研制

摘要

缪子探测具有探测范围广、适用领域宽等优势，但野外探测等需求对其小型化、低功耗、扩展性等提出了挑战。以硅光电倍增管（SiPM）和闪烁体为主要元器件，研制一套缪子探测器的核心系统——位置灵敏读出电子学系统。开展系统整体结构设计，将系统划分为前端采集板、数据处理板、主控板以及电源板。数据处理板在系统功能逻辑处理中起到核心作用，通过降噪、校时、温度读取、温度电压转换、数据成帧、数据发送等模块化、流程化设计，实现信号数字化甄别、稳压补偿、数据上报等功能。经实测，该系统实现了双层共400路通道信号数据稳定读出，温度电压曲线图的温度系数为0.021，与SiPM偏压随温度变化的规定值0.021 5 V/相差不大，较好实现了环境温度补偿。系统实现了小型化、易扩展性、实用性强等需求，为缪子探测任务提供了一种灵活的解决方案。