多通道SiPM数据采集系统、方法、SiPM型伽马射线探测器及复合型探测器系统
技术特征：
1.一种多通道sipm数据采集系统，应用于空间天文探测器，其特征在于，所述多通道sipm数据采集系统包括多通道sipm信号输入端、sipm信号输出端、asic芯片、fpga控制板、后端放大器、模数转换器及上位机；
2.根据权利要求1所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述上位机还与所述asic芯片连接，所述上位机还用于向所述asic芯片发送串口指令，所述串口指令用于控制所述asic芯片根据所述参数配置信号对待配置参数进行配置，其中，所述待配置参数包括各通道sipm信号的增益、成型时间、信号触发逻辑、阈值及sipm偏置电压。
3.根据权利要求2所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述asic芯片包括8位dac、前端放大器、慢成型放大器、快成型放大器、峰值检测与保持模块、信号甄别器；所述参数配置信号为20μs时钟周期信号，所述第一控制信号为20ns时钟周期信号；
4.根据权利要求3所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述asic芯片还包括寄存器，所述寄存器用于存储待配置参数的配置结果。
5.根据权利要求1所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述第一控制信号为lvcmos与lvds电平。
6.根据权利要求1所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述fpga控制板通过串口通信将所述多通道sipm信号的信号脉冲幅度输出给所述上位机。
7.根据权利要求1所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述放大成型后的sipm信号满足所述触发判选条件，具体包括：
8.根据权利要求1所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述上位机还用于对预选通道的sipm信号的信号脉冲幅度分布图进行实时显示。
9.根据权利要求1-8任一项所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述fpga控制板还包括第五输出端，所述第五输出端与外部控制从机连接，所述fpga控制板还用于向外部控制从机发送触发判选信号，并在接收到所述外部控制从机的第二触发信号后，控制对所述多通道sipm信号输入端输入的多通道sipm信号进行采集；其中，所述外部控制从机用于对所述触发判选信号进行判断，并在判断成功后，向所述fpga控制板分发第二触发信号，所述第二触发信号为i2c同步触发信号。
10.根据权利要求9所述的多通道sipm数据采集系统，其特征在于，所述上位机还与所述外部控制从机连接，所述上位机还用于接收所述外部控制从机发送的tcp同步启停信号，并在所述tcp同步启停信号的控制下对采集的多通道sipm信号进行保存。
11.一种sipm型伽马射线探测器，其特征在于，包括：如权利要求9或10所述的多通道sipm数据采集系统。
12.一种复合型探测器系统，其特征在于，包括：控制从机和至少两个如权利要求11所述的sipm型伽马射线探测器，每个所述sipm型伽马射线探测器均与所述控制从机连接。
13.一种多通道sipm数据采集方法，其特征在于，所述方法通过权利要求1-10任一项所述的多通道sipm数据采集系统实现，所述多通道sipm数据采集系统包括多通道sipm信号输入端、sipm信号输出端、asic芯片、fpga控制板、后端放大器、模数转换器及上位机；所述方法包括：
技术总结
本发明提供一种多通道SiPM数据采集系统、方法、SiPM型伽马射线探测器及复合型探测器系统，数据采集系统中ASIC芯片用于将放大成型后的SiPM信号与预设的触发判选条件进行比对，在放大成型后的SiPM信号满足触发判选条件的情况下，向FPGA控制板发送第一触发信号；FPGA控制板用于对ASIC芯片发送参数配置信号，通过参数配置信号控制对ASIC芯片的待配置参数进行配置；及在接收到ASIC芯片发送的第一触发信号的情况下，输出第一控制信号和第二控制信号。本发明可提高调试效率，充分发挥SiPM阵列位置灵敏的优势，并有效减少并联读出所产生的信号饱和问题，实现大的信号动态范围。
技术研发人员：张大力,李新乔,熊少林,安正华,孙希磊,文向阳,龚轲,刘雅清,杨生,刘晓静,彭文溪,乔锐,郭东亚,徐岩冰,高旻
受保护的技术使用者：中国科学院高能物理研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/11/18
技术研发人员：张大力,李新乔,熊少林,安正华,孙希磊,文向阳,龚轲,刘雅清,杨生,刘晓静,彭文溪,乔锐,郭东亚,徐岩冰,高旻
技术所有人：中国科学院高能物理研究所
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