A Data Acquisition and Monitoring System for the Detector Development Group at FZJ/ZEA-2
位于慕尼黑研究中心（FZJ）的中央电子研究所（ZEA-2）开发了新型读出电子器件JUDIDT，以应对位于慕尼黑Garching的慕尼黑FRM-II研究室实验大厅中KWS-1和KWS-2探测器的高速数据采集。然后，对该电子设备进行了修改，并将其用于为计划中的欧洲空间源提出的ANGER相机原型的数据采集。为了调试电子设备，已经开发了用于数据采集和数据监测的软件。本报告描述了软件。
2013-04-10 physics.ins-det
A DAQ Prototype for Front-end Waveform Digitization in Intensive Electromagnetic Field Circumstance
介绍了一种用于惯性约束聚变脉冲磁场发生器的前端波形数字化数据采集系统样机。高压电容器通过小型绕线线圈放电产生脉冲磁场，利用Rogowski线圈测量放电电流，得到相应的磁场波形。该样机是通过长距离同轴电缆代替示波器测量信号，受大功率损耗引起的电磁干扰影响较大。外场测试结果表明，该样机具有与示波器相当的脉冲磁场测量性能。
2018-06-10 physics.ins-det
Multi-Channel Data Acquisition System with Absolute Time Synchronization
介绍了一种低成本、独立的全球定位系统时间同步数据采集系统。构建的原型允许记录多达四个模拟信号，在可变范围内的16位分辨率和1000 S/s的最大采样率。此外，还可以获取外部传感器的两个数字读数。完整的数据集存储在安全数字（SD）卡上，或使用通用串行总线（USB）传输到计算机。数据采集的时间精度估计优于0.2 μs。该设备被设想用于全球分布式传感器网络（全球光学磁强计网络用于奇异物理学- GNOME），其目的是寻找新的粒子和相互作用。
2013-11-22 physics.ins-det
Development of a new high-speed data acquisition system prototype for SOI pixel detector using SiTCP-XG, a 10-gigabit Ethernet network processor
我们正在开发一种新的读出板与新一代的现场可编程门阵列（FPGA）和10千兆以太网，以提高现有的读出板的性能和可用性的基础上的1千兆以太网。在这个新的读出板中，实现了支持10千兆以太网的SiTCP-XG网络处理器。SiTCP是一种在FPGA上运行的网络处理器电路，SiTCP-XG是新开发的支持10千兆以太网的SiTCP版本。在开发新板之前，我们使用Xilinx FPGA评估板KC 705构建了一个原型系统来评估SiTCP-XG。该原型系统用SOI像素检测器进行了测试，SOI像素检测器在PhotonFactory（KEK）的同步加速器光束线处具有425，984（列832 X行512矩阵）像素和17 X 17 μ m的像素尺寸。这是该系统X射线成像的首次测试。结果表明，该系统传输速率稳定在682 Mbps（相当于100 fps的帧速率，受探测器工作参数限制），传输速率稳定在2.4 Gbps（相当于350 fps，受探测器性能限制的最大速率）。这些结果表明，SiTCP-XG系统具有足够的传输性能，以覆盖SOIPIX检测器的性能。
2022-07-09 hep-ex physics.ins-det
Development and test of a mini-Data Acquisition system for the High-Luminosity LHC upgrade of the ATLAS Monitored Drift Tube detector
包括ASIC和FPGA板在内的新的前端电子设备正在为ATLAS的漂移管（MDT）探测器开发，以处理高亮度LHC运行中预期的大数据速率和恶劣环境。一个移动数据采集（miniDAQ）系统的设计，以执行这些前端电子集成测试。此外，它还将用于96个小半径MDT（sMDT）室的地面调试，并用于在现有ATLAS MDT室上集成和调试新的前端电子设备。本文详细介绍了miniDAQ硬件和固件。miniDAQ系统也被用来读出新的前端电子sMDT原型室使用宇宙μ子和获得的结果显示。
2022-05-26 physics.ins-det
Development of a modular and scalable data acquisition system for calorimeters at a linear collider
已经开发了一个数据采集系统，它将读出和控制量热计，作为未来电子-正电子直线对撞机探测器的原型系统。这是一个模块化、灵活且可扩展的DAQ系统，其中硬件和信号都是基于标准的，使用FPGA和串行链路。无背板系统的想法也被追求与一个商业开发板容纳在一台PC和一个链的集中器卡之间的检测器形成的系统的基础。在描述该系统的概念和性能的同时，讨论了它的优点和缺点。
2011-10-04 physics.ins-det
EUDAQ2 -- A Flexible Data Acquisition Software Framework for Common Test Beams
数据采集软件框架EUDAQ最初是为了从EUDET型像素望远镜读取数据而开发的。这在许多需要外部位置和时间基准的试验梁活动中得到了成功应用。该软件最近进行了重大升级，称为EUDAQ 2，这是一个通用的现代化模块化系统，可供许多不同类型的探测器使用，从跟踪探测器到热量计。EUDAQ 2适合作为一个总体软件，连接各个探测器读出系统并简化多个探测器的集成。框架本身支持多种触发和事件构建模式。这种灵活性使多探测器的测试光束变得更加简单和高效，因为EUDAQ 2可以在测试过程中适应每个探测器原型的特性。该系统已在涉及不同探测器原型的多个测试光束中进行了彻底测试。EUDAQ 2现已发布，并在开源许可证下免费提供。
2019-09-04 hep-ex physics.ins-det
Data Acquisition System for the CALICE AHCAL Calorimeter
本文介绍了未来国际直线对撞机高颗粒模拟强子量能器（AHCAL）的数据采集系统。开发的DAQ链有几个聚合阶段，并可扩展到AHCAL检测器设计所预见的800万个通道。最大的聚合设备Link Data Aggregator拥有96个HDMI连接器、4个Kintex7 FPGA和一个中央Zynq片上系统。架构和性能的结果，详细显示。DESY测试梁的经验与一个小的探测器原型组成的15个探测器层。
2017-03-06 hep-ex physics.ins-det
The Data Acquisition System for LZ
LZ实验的数据采集系统是一个10吨重的暗物质探测器，将安装在桑福德地下研究设施（SURF），将收集788个光电倍增管（PMT）的信号。由于来自时间投影室PMT的信号将通过双增益放大器，DAQ系统将使用定制的32通道基于FPGA的数字信号处理器从总共1276个通道收集波形。经过适当调节的信号将以14位分辨率在100 MHz下进行数字化。基于小规模原型系统的实际测量，LZ DAQ预计能够处理约1500 MB/s的最大稀疏数据速率。在校准期间，估计仅利用了33%的系统资源。用于数据选择的数字滤波器的总吞吐量超过595，000 MB/s。数据选择决策基于例如闪烁（S1）和光致发光S2光的量、S1和S2命中模式以及总能量沉积。
2015-11-26 physics.ins-det
DQM4HEP - A Generic Online Monitor for Particle Physics Experiments
目前正在为未来的对撞机实验进行大量的研发活动。目前正在测试多个探测器原型，每一个原型对要分析的数据格式的要求略有不同。这产生了各种数据采集和在线数据监测的临时解决方案。我们提出了一个通用的C++11在线监测框架，称为DQM 4 HEP，它是专为粒子物理实验，从小型桌面实验到大型多探测器测试光束，如目前正在进行/计划在DESY II或CERN SPS光束线作为一个通用的在线监测器。我们目前获得的结果，使用DQM 4 HEP在几个测试光束的CALICE AHCAL，SDHCAL和SiWECAL探测器原型进行了测试。在这些测试梁，在线分析使用DQM 4 HEPTOWN框架已经开发和使用。我们还介绍了目前正在进行的工作，将DQM 4 HEP在EUDAQ工具。EUDAQ是AIDA-2020协作中的通用和通用数据采集工具。这将使这两个框架能够作为通用和完整的DAQ和监控系统一起工作，用于在束流测试中测试的任何类型的探测器原型，这是AIDA-2020项目的目标之一。
2018-01-31 physics.ins-det
Design, scale-up and characterization of the data acquisition system for the ANAIS dark matter experiment
ANAIS项目是一个长期的努力，致力于进行一项实验，以检测暗物质的年度调制与非常低的背景NaI（Tl）探测器。预计将于2016年全面投产。本实验可以在相同的靶点和技术条件下确认DAMA/LIBRA阳性信号。这项工作致力于设计，实施和表征的数据采集系统适合ANAIS实验，牢记ANAIS的要求：非常低的能量阈值，尽可能低的背景在感兴趣的区域，足够高的曝光和严格的参数控制，以监测系统。这项工作描述了ANAIS模块使用的光电倍增管以及为使所有单元通过质量测试而开发的算法和协议。介绍了ANAIS模块和μ子标记系统的电子前端以及数据采集软件的设计与实现。分析软件改编自之前原型的软件，以便轻松扩大整个实验的规模。最后，对Alpha Spectra组件的光学性能进行了测试，并进行了数据采集和环境参数监测测试。
2016-01-27 physics.ins-det
Caribou - A versatile data acquisition system for silicon pixel detector prototyping
CERN（欧洲核子研究组织）；ORNL（橡树岭国家实验室）；Carleton University（卡尔顿大学）
本文介绍Caribou数据采集系统，通过共享硬件、固件和软件栈降低硅像素探测器原型开发成本，并展示其向Zynq UltraScale+架构迁移及将SoC功能集成到CaR板的最新进展。
2025-11-06 physics.ins-det
Prototype of a segmented scintillator detector for particle flux measurements on spacecraft
在本文中，我们介绍了一个实验室原型的太阳高能粒子（SEP）探测器，将与其他空间为基础的仪器，让我们更深入地了解SEP物理。该仪器设计用于探测质子和电子，其动能分别为10 - 100 MeV和1 - 10 MeV。该探测器基于一个闪烁圆柱体，该圆柱体被分成多个独立的圆盘，以获得有关探测到的粒子的更多信息。来自隔离段的闪烁光由光纤收集并用硅光电倍增器（SiPM）记录。这项工作包含了探测器原型的实验室测试结果。对探测器通道进行了标定，得到了各通道的能量分辨率。此外，我们提出了一个先进的整体数据采集和分析技术的基础上贝叶斯统计，这将允许操作，即使在SEP事件非常大的通量。这项工作的动机是需要更好的测量工具来研究SEP在日光层中的加速和运输，以及需要监测工具来减轻空间设备和人员的辐射危害。
2020-07-15 physics.ins-det
Technical challenges designing a prototype common readout board for LHCb future upgrades
针对LHCb未来升级对高吞吐量和精确时钟分配的需求，研究人员开发了带宽400Gbps的PCIe400通用读出板原型，解决了220瓦以上功耗相关的散热等问题，并优化了带状线设计。
2024-11-03 hep-ex physics.ins-det
Characterization and Verification Environment for the RD53A Pixel Readout Chip in 65 nm CMOS
RD 53合作目前正在设计一个65 nm CMOS技术的大规模原型像素读出芯片，用于HL-LHC的第二阶段升级。RD 53 A芯片将于2017年底上市，并将进行广泛的测试，以确认电路和架构是否为HL-LHC实验的最终像素读出芯片奠定了坚实的基础。RD 53 A芯片的测试和数据采集系统目前正在开发中，以执行单芯片和多芯片模块测量。此外，RD 53 A设计的验证是在专用的仿真环境中进行的。在这项工作中，测试和数据采集系统和仿真环境，这是基于一个模块化的数据采集和系统测试框架的概念和实施。
2018-02-01 physics.ins-det
Real-time data compression for data acquisition systems applied to the ITER Radial Neutron Camera
为了实现ITER径向中子相机诊断的目标，数据采集原型必须符合每个通道的持续2 MHz峰值事件，每个事件128个16位样本。使用IPFN FPGA夹层卡（FMC-AD 2 -1600）采集和处理数据，该夹层卡具有2个12位分辨率的数字化仪通道，采样速率高达1.6 GSamples/s，安装在主机PC中的Xilinx（KC 705）PCIe评估板中。基于事件的数据路径中采集的数据通过PCIe x8直接内存访问（DMA）流传输到主机，每个通道的最大数据吞吐量为0.5 GB/s的原始数据（基于事件）、1 GB/s的数字化仪和高达1.6 GB/s的连续模式。原型架构包括一台带有两个KC 705模块和四个通道的主机PC，在事件模式下可产生高达2 GB/s的数据，在连续模式下可产生高达3.2 GB/s的数据。为了减少从主机到ITER数据库的数据吞吐量，使用LZ 4无损压缩算法对实时数据压缩进行了评估，该算法提供了高达400 MB/s的压缩速度。本文介绍了一个运行在多个独立核上的并行实时数据压缩系统的结构、实现和测试。还提供了使用不同数据块大小和不同CPU数量的平均空间节省和长达30分钟的长期采集的性能结果。
2018-06-22 physics.data-an physics.ins-det
ProtoDUNE-DP Light Acquisition and Calibration Software
ProtoDUNE-DP是一个6x6 x6 m3的液态氩时间投影室，于2019-2020年在CERN中微子平台上运行，作为DUNE远探测器双相概念的原型。光子探测系统（PDS）基于36个8英寸光电倍增管（PMT），并允许触发由宇宙射线和穿过探测器的其他带电粒子产生的闪烁光信号。本文介绍了专门为ProtoDUNE-DP PDS开发的采集和标定软件。该软件控制高压电源、校准系统和PDS DAQ。它是用Qt Creator开发的，具有不同的操作模式和图形用户界面。该软件已在ProtoDUNE-DP操作期间得到验证和使用。
2021-03-24 hep-ex physics.ins-det
Upgrade of the Trigger and Data Acquisition System for Continuous Imaging and Multi-Camera Operation in CYGNO
University of Coimbra（科英布拉大学）；Gran Sasso Science Institute（格兰萨索科学研究所）；INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso（意大利国家核物理研究所格兰萨索国家实验室）；INFN Laboratori Nazionali di Frascati（意大利国家核物理研究所弗拉斯卡蒂国家实验室）；University of Sheffield（谢菲尔德大学）
本文提出CYGNO触发与数据采集系统升级方案，通过连续成像模式和扩展触发时间戳方案，提升多相机协同工作的稳定性和时间同步性能，为CYGNO-04实验奠定基础。
2026-04-30 physics.ins-det
Prototype of Pulse Digitizer and Readout Electronics for CDEX-10 in CJPL
CDEX（中国暗物质实验）目前正处于升级阶段，将CJPL（中国锦屏地下实验室）的HPGe（高纯锗）探测器（CDEX-10）升级至约10公斤，旨在探测弱相互作用大质量粒子（WIMP）。CDEX-10的一个HPGe探测器（~1 kg）从阴极射线管输出六个模拟信号和一个抑制信号。模拟信号分别用两个6-us和一个12-us整形放大器以及三个定时放大器进行调节。禁止信号用于触发。对来自整形和定时放大器的模拟信号进行数字化处理，得到能量谱和上升时间分布。上升时间分布被用来区分表面，块，和非常大块的事件，这可以帮助抑制背景水平的暗物质检测。由商业模块组成，以前的DAQ（数据采集系统）由于有限的采样率（100 MSPS）而不足以区分大量和非常大量的事件。此外，随着通道数的增加，将触发逻辑集成在FPGA（现场可编程门阵列）中，可以简化系统。本文设计了一个集成了14位100 MSPS模数转换器、12位1 GSPS模数转换器和FPGA等器件的脉冲数字化器和读出电路的RAIN 4 HPGe样机。RAIN 1000 Z1读出模块基于ZYNQ片上系统（System on Chip，SoC），用于千兆以太网的读出。与以前的DAQ（数据采集系统）相比，RAIN 4 HPGe可以实现更好的能量分辨率，例如在122 keV时从558 eV提高到474 eV。此外，具有1 GSPS ADC的RAIN 4 HPGe提高了…
2019-12-04 hep-ex physics.ins-det
The MicroTCA fast control board for generic control and data acquisition applications in HEP experiments
为了提供通用的时钟、触发和控制功能，满足高能物理实验对数据传输性能的要求，设计了一种基于高级夹层卡（AMC）规范的MicroTCA快速控制板（uFC）。uFC围绕Xilinx Kintex-7 FPGA构建，为用户提供了一个具有数据存储器、参考时钟、触发器和SFP+（小型可插拔）连接的平台，这些都是一般实验所需的。此外，它还可以访问两个板载FPGA夹层卡（FMC）插槽，这些插槽具有大量可配置I/O和高达10 Gbps的高速链路。本文介绍了第一套预生产原型的测试结果，并报告了在中国高能光子源中的应用情况。
2018-06-24 hep-ex physics.ins-det
Precise timing and recent advancements with segmented anode PICOSEC Micromegas prototypes
当前和未来加速器设施中的定时信息对于分辨物体（粒子轨迹、簇射等）是重要的。在探测系统上的极大粒子多重性。PICOSEC Micromegas探测器已经证明能够以低于25，ps的精度对150，GeV μ子进行计时。在详细的仿真研究和描述随机信号形成动态的现象学模型的驱动下，开发了新的PICOSEC设计，显着提高了检测器的时序性能。具有减小的漂移间隙尺寸的PICOSEC原型（$\sim$ \SI{119}{\micro\metre}）在激光束测试中在计时单光子方面实现了45 μ s的分辨率（与标准PICOSEC检测器的76 μ s相比）。针对大面积探测器，已经开发和研究了具有分段阳极的多垫PICOSEC原型。在粒子束中进行的广泛测试表明，多焊盘PICOSEC技术还提供了非常精确的定时，即使感应信号在几个相邻焊盘之间共享。此外，还开发了新的信号处理算法，可在数据采集期间应用，并提供实时、精确的定时。
2022-11-22 physics.ins-det
First prototype of a silicon tracker using an artificial retina for fast track finding
我们报告的R\& D的第一个原型的硅跟踪器的基础上的另一种方法快速跟踪发现。工作原理的灵感来自神经生物学，特别是大脑在自然界中对视觉图像的处理。它基于数据分布和模式识别的广泛并行化。在这项工作中，我们提出了一个实际的设备，包括一个基于单面硅探测器的望远镜的设计，我们描述了数据采集系统和使用商业FPGA器件的数字逻辑的跟踪算法的实现。跟踪性能和触发功能的设备进行了讨论，以及未来的应用前景。
2014-09-11 hep-ex physics.ins-det
FPGA based data acquisition system for COMPASS experiment
Czech Technical University（捷克理工大学）；Technische Universitat Munchen（慕尼黑工业大学）；Joint Institute for Nuclear Research（联合核研究所）；European Organization for Nuclear Research - CERN（欧洲核子研究组织-欧洲核子研究中心）
本文讨论了CERN COMPASS实验现有数据采集系统，并开发了新的数据采集系统，该系统基于状态机用C++和QT框架实现，支持与FPGA卡通信，原型已测试并通过DIM和IPBus技术验证。
2013-10-04 cs.SY eess.SY physics.ins-det
The Fermilab Test Beam Facility Data Acquisition System Based on otsdaq
Fermilab科学计算部的实时系统工程部门已经在Fermilab测试束设施（FTBF）上为我们的现成数据采集解决方案（otslogs）部署了一套定制，以读取支持FTBF用户的束线仪器。除了读出使用各种检测技术和读出硬件的多个检测器外，FTBF数据采集系统（DAQ）还可以实时执行基本的轨道重建，并向设施用户提供数据。一个先进的原型智能符合模块，称为NIM+，执行触发分配和节流，允许光束线仪器以不同的速率读出。溢出数据被保存到磁盘上，用于研究设施的性能，命中数据也可以在FTBF网络上提供给实验使用。提供了一个基于网络的运行控制和配置GUI，并且在每次束流溢出后创建的在线监控快照可以从连接到费米实验室网络的任何计算机上查看。该设施的综合数据采集系统为用户提供了沿光束线的高精度跟踪数据和从设施探测器获取数据的单一位置，这些探测器为测试自己的探测器设定了基线。
2018-06-19 hep-ex physics.ins-det
Evaluation of Giga-bit Ethernet Instrumentation for SalSA Electronics Readout (GEISER)
介绍了一种用于从高带宽天线阵列中获取高速瞬态数据的仪器样机。数公里的电缆使从广泛的天线阵列获取如此大带宽的无线电信号变得复杂。使用模拟光纤链路的解决方案正在探索中，尽管非常昂贵。我们提出了一种廉价的解决方案，允许每个天线元件的单独操作，操作在潜在的高本地自触发率。数字化数据包通过市场上可买到的千兆位以太网硬件传输到地面。然后，通过使用标准网络设备对接收到的数据包进行排序，在计算机群上重建事件，从而消除了对自定义、非常高速的触发硬件的需要。这样的系统是完全可扩展的，并且利用了电信行业的巨额资本投资。从示范样机的测试结果。
2005-07-02 physics.ins-det
FPGA-Based Data Acquisition System for Muon Scattering Tomography
Saha Institute of Nuclear Physics（萨哈核物理研究所）；Homi Bhabha National Institute（霍米·巴巴国立研究所）；Stony Brook University（石溪大学）
本文提出了一种多通道数据采集系统，用于μ子散射断层成像中的跟踪，具备直接采集LVDS信号、500MHz采样频率和可扩展性，通过RPC原型测试验证其在非破坏性评估中的有效性。
2026-04-16 hep-ex physics.ins-det
Prototype of Readout Electronics for the ED in LHAASO KM2A
KM 2A（一平方公里的广泛空气簇射阵列）是LHAA- SO（大型高海拔空气簇射观测站）项目中最大的探测器阵列。KM 2A由5635个ED（电磁粒子探测器）和1221个MD（μ子探测器）组成。ED在野外分布和暴露。光电倍增管（光电倍增管）信号的读出采用阳极和倍增管两个通道。本文提出的读出电子学的目标是精确测量光电倍增管信号的电荷和到达时间，该信号覆盖从20 P. E（光电子）到2 × 10^5 P. E的大幅度范围。通过使用无触发架构，我们将信号传输到PMT附近。所有数字化数据通过简化的WR（白兔）协议传输到DAQ（数据采集）。与传统的高能实验相比，大面积时间测量的高精度和野外温度效应的抑制成为关键技术。实验表明，该设计达到了项目要求。
2015-11-12 hep-ex physics.ins-det
Software-based data acquisition and processing for neutron detectors at European Spallation Source - early experience from four detector designs
欧洲中子源（ESS）将以高通量提供中子，用于各种中子散射技术。中子源设施和科学仪器将设在隆德，数据管理和软件中心将设在哥本哈根。ESS正在与其欧洲实物合作伙伴一起开发一些探测器原型，例如：SoNDe，Multi-Grid，Multi-Blade和Gd-GEM。这些都是位置敏感探测器，但使用不同的技术来探测中子。除电子读数数字化外，预计所有中子数据都将在软件中处理。这提供了最大的灵活性和适应性，并允许对原始数据进行深入检查，以降低启动新探测器技术的风险。但它也需要开发高性能的软件处理管道和优化的可扩展的处理算法。本文介绍了中子数据通道的ESS系统结构，重点介绍了探测器与DMSC之间基于UDP的以太网接口。该报告还描述了探测器数据处理的软件架构和我们开发的工具，这些工具已被证明对有效的早期实验非常有用，并且可以在一台笔记本电脑上运行。处理要求的SoNDe，多网格，多叶片和锗GEM探测器，并比较事件处理率存档至今。
2018-10-22 physics.ins-det
The DAQ for the Single Phase DUNE Prototype at CERN
DUNE将是世界上最大的中微子实验，预计将于2025年获得数据。下面介绍了其原型之一的数据采集（DAQ）系统- ProtoDUNE-SP，将于2018年第四季度采集数据。ProtoDUNE-SP还打破了迄今为止建造的最大束流测试实验的记录，并且是CERN中微子平台的基本元素。这使得ProtoDUNE-SP本身就是一个实验，设计和施工都是为了满足这个规模。由于积极的时间尺度，现成的电子产品已被选择，以满足实验的要求，在可能的情况下。ProtoDUNE-SP低温恒温器包括两个主要子探测器-单相液态氩TPC和配套光子探测器。TPC有两个候选的读出解决方案正在测试中，分别是ProtoDUNE-SP - RCE（基于ATCA）和FELIX（基于PCIe）。Fermilab的artDAQ被用作实验的实时软件。还描述了定制定时和触发电子器件和软件。压缩和触发将从前端获取约480 Gb/s的数据，并将其充分减少到20 Gb/s的带宽，以永久存储在CERN的EOS基础设施中。
2018-06-25 hep-ex physics.ins-det
Electronics Design of the IceCube-Gen2 Optical Module Prototype
本文介绍了IceCube-Gen2光学模块原型的电子学与数据采集系统设计，该模块包含18个PMT、12位ADC、FPGA及μSD闪存，为大规模生产做准备。
2023-08-05 astro-ph.IM physics.ins-det
A 100-ps Multi-Time over Threshold Data Acquisition System for Cosmic Ray Detection
高能宇宙射线是科学家研究物质基本性质的主要信息来源之一。宇宙射线的能量比在粒子加速器中遇到的能量大几千倍，研究宇宙射线的需要导致了现代探测硬件和实验方法的发展。我们提出了一种低功耗，低复杂度的数据采集（DAQ）系统，分辨率为100 ps，适用于粒子和辐射探测实验。该系统采用了一种多时间超阈值（MToT）技术的光电倍增管（PMT）的输出信号的处理。三个阈值的使用补偿了回转效应，并提供了PMT脉冲宽度的更准确的测量。为了评估脉冲，系统使用比较器和时间数字（TDC）转换器，而脉冲使用GPS信号进行时间标记。分析了原型卡的噪声特性，并进行了测试，以验证其性能。该系统已被设计用于HELLENIC LYCEUM宇宙观测站网络（HELYCON）广泛的空气簇射（EAS）探测器。
2017-02-03 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Gamma spectroscopic measurements using the PID350 pixelated CdTe radiation detector
光谱测量使用PID 350像素化伽马辐射探测器。为了减少在高光子通量的情况下读取数据期间的数据丢失，已经开发了一种高速数据采集系统。一个数据分析框架已经开发，以提高所获得的能谱的分辨率，使用特定的校准参数为每个PID 350的像素。三个PID 350探测器已被用来构建一个堆叠的原型系统和光谱测量已进行，以测试的原型定位放射源的能力。
2010-11-15 nucl-ex physics.ins-det
First neutron data recorded at the V20 Test Instrument utilizing prototype chopper systems and beam monitors planned for ESS
欧洲中子源（ESS）的主要目标是使用同类设施中最高的中子通量进行持续的高撞击中子散射科学。这一雄心壮志自然伴随着来自13个欧洲国家的合作者之间共享的仪器硬件和软件的垂直整合相关的运营挑战。目前的工作将详细介绍在V20测试仪器在德国柏林亥姆霍兹Zentrum的集成测试。通过ESS斩波器集成控制器（CHIC）和实验物理与工业控制系统（EPICS）成功地控制了ESS斩波器样机。使用中子束监测器、ESS原型探测器读出电子设备和数据管理软件中心（DMSC）数据采集（DAQ）软件成功地收集了中子数据并打上了时间戳。斩波器旋转事件的时间戳和斩波器盘表现出优异的稳定性和中子吸收特性。该测试产生（i）预期的飞行时间（TOF）响应，（ii）与仪器参考数据比较良好的收集数据，以及（iii）揭示所执行的集成测试的诊断能力。该集成测试的结果验证了ESS斩波器和检波器DAQ架构的选择。
2019-08-21 nucl-ex physics.ins-det
Signal Processing and Electronic Noise in LZ
LUX-ZEPLIN（LZ）实验的电子设备，10吨重的暗物质探测器将安装在桑福德地下研究设施（SURF），由低噪声双增益放大器和TPC PMT的100 MHz，14位数据采集系统组成。模拟放大器和32通道数字转换器的预原型进行了广泛的测试，模拟脉冲类似于提示闪烁光和预期的LZ电致发光信号。这些研究用于表征噪声和测量系统的线性度。通过增加测试信号的幅度，研究了使放大器和数字化器饱和的效果。经测量，数字化仪通道的RMS ADC噪声为1.19 $\pm$ 0.01 ADCC。当放大器的高能量通道连接到数字转换器时，测得的噪声几乎保持不变，而低能量通道增加的噪声估计为0.38 $\pm$ 0.02 ADCC（46 $\pm$ 2 $μ$ V）。正在建造一个测试设施，以研究饱和度，减轻噪音和测量LZ电子和数据采集链的性能。
2015-11-24 physics.ins-det
Streaming Readout of the CLAS12 Forward Tagger Using TriDAS and JANA2
正在努力开发流读出数据采集系统的CLAS 12探测器在杰斐逊实验室的实验大厅B。2020年春季和夏季，使用杰斐逊实验室的CEBAF加速器的10 GeV电子束进行了成功的束流测试。原型系统将TriDAS和CODA数据采集系统的要素与JANA 2分析/重建框架相结合。这成功地合并了包括FPGA流源、分布式命中处理系统和软件插件在内的组件，这些软件插件允许将用C++编写的离线分析用于在线事件过滤。详细的系统设计和性能。
2021-06-02 nucl-ex physics.ins-det
Scintillation light production, propagation, and detection in the 4-ton dual-phase LAr-TPC demonstrator (data analysis and simulations)
深层地下中微子实验（DUNE）远探测器（FD）将由四个10千吨液态氩（LAr）时间投影室（TPC）组成，使用单相和双相技术。双相技术预见到在信号收集之前在气相中的电荷放大，并且遵循分阶段的方法来证明其在DUNE FD规模上的可行性。2017年，一个3 x 1 x 1 m $^3$体积的4吨演示器暴露于宇宙μ子，并在电荷提取和光收集方面展示了预期的性能。一个更大的原型（ProtoDUNE-DP），有效体积为6x6 x6米$^3$，目前正在欧洲核子研究中心调试。在这些探测器中的光子探测系统是至关重要的，以提供触发信号，给出一个绝对的时间参考的电荷采集系统的罕见的非束事件，并提供补充量热法。概述了对4吨演示器中收集的光的分析。这些原型证实了光检测系统的性能，以基于闪烁光信号提供触发，表征LAr对交叉μ子的响应并监测LAr纯度。分析的数据进行了比较与MC模拟，以改善了解较少的LAr光学参数，如瑞利散射长度的值。
2019-11-15 physics.ins-det
An Integrated Circuit for Signal Processing of the AMS RICH Photmultipliers Tubes
为了研究AMS RICH光电倍增管信号处理的可行性，采用BiCMOS 0.8 μ m工艺设计了一个模拟集成电路。这款低功耗、三通道门控积分器自带门电路，无需外部模拟延迟。它处理的PMT脉冲的动态范围超过100。提供一个逻辑输出，指示是否必须考虑模拟电荷。该门控积分器与132通道RICH原型中基于紧凑型DSP的采集系统一起使用。每个通道的电荷校准使用LED进行。在激活专用输入时执行基座测量。研究了输入RC网络和放大器的噪声贡献。
1998-12-09 physics.ins-det
Design a TDC in SiGe for RPC's electronics Front-end for the use in a high-rate experiment
使用新一代RPC，可以处理数百个$μV$的感应信号，因此前端电子器件是检测器的重要和精密部分，以便获得可检测的信号。电子链是由一个放大器，一个ADC，一个TDC。新的前端是实现与硅锗（SiGe）元件的使用，由IHP微电子公司提供。利用这种技术，我们可以在同一芯片上实现BJT和CMOS晶体管。这种改进的好处是最小化：通道的功率消耗（$2 ÷3$ $ \frac{mW}{ch}$）、噪声（500 $e^-$ r.m.s）、辐射硬度（10 kGy，$10^3$ $\frac{n}{cm}$），并且它最大化响应电子器件的速度。在这项工作中，我将强调第一TDC原型的结果。TDC使用本地振荡器，其具有在$0.6 ÷3 $ GHz之间的振荡范围和15 ps的时间抖动。TDC输出的数据以二进制表示，以减轻采集系统的数据处理。此外，我们正在研究一种最大限度地减少系统延迟的方法。此优化包括添加串行化器（PISO），该串行化器将TDC数据输出以2 GHz发送到采集系统。
2018-06-21 physics.ins-det
Data acquisition system for a 146-channel counter of protons in particle therapy
该大学和都灵国家核物理研究所开发了一个质子计数器原型，用作粒子治疗中的在线注量束监测器。单粒子识别方法旨在相对于最先进的气体电离室提高灵敏度和读出速度。敏感区域为2.7 x 2.7 cm ^2，以覆盖临床射束截面，其特征在于等中心处的半峰全宽约为1 cm。该传感器是一个薄的低增益雪崩二极管分段在146条180微米的间距和50微米的有效厚度，设计和生产的布鲁诺凯斯勒基金会（特伦托，意大利）。识别每个条带提供的单个质子信号的前端读出基于24通道定制ASIC（称为ABACUS），该ASIC经过优化，可区分宽电荷范围（3-150 fC）内的信号脉冲，最大死区时间为10 ns。根据这些规格，在临床能量范围（60-230 MeV）内的最大注量率为10^8 p/（cm^2s）时，考虑到上述硅条，可实现小于1%的最大堆积计数效率。开发了容纳6个ABACUS芯片以读出146个条带的前端板，数字输出被发送到3个FPGA（Kintex 7）用于计数。LabVIEW程序实现了与FPGA的接口，在线显示每个条带的计数率，并存储数据用于离线分析。
2022-05-06 physics.ins-det physics.med-ph
Status of the CALICE DAQ system
本文介绍了一种用于国际直线对撞机（ILC）的粒子流算法量热计样机的数据采集（DAQ）系统。该设计是足够的通用性和可扩展性，使它应该有许多的应用，无论是ILC探测器或其他地方的高能物理一般。DAQ系统将使用FPGA实现，并使用现成的组件和带有可编程FPGA的网络硬件构建。DAQ系统的软件是基于现有的框架，DOOCS，这是一个服务器/客户端面向对象的系统。本报告介绍了该项目的设计理念、现状及其目标。
2009-01-26 hep-ex physics.ins-det
Processing optimization with parallel computing for the J-PET tomography scanner
Jagiellonian-PET（J-PET）合作正在开发一种基于长聚合物反射器的TOF-PET探测器原型。这种新颖的方法利用了塑料恒温器出色的时间特性，可以进行非常精确的时间测量。非常快速的基于FPGA的前端电子设备和数据采集系统，以及低级和高级重建算法是专门开发的，用于J-PET扫描仪。TOF-PET数据处理和重建是时间和资源要求高的操作，特别是在大接收探测器的情况下，其工作在无干扰数据采集模式下。在这篇文章中，我们讨论了并行计算方法，适用于优化的数据处理的J-PET探测器。我们开始与并行计算的一般概念，然后我们讨论这些技术在J-PET数据处理的几个应用。
2015-08-11 physics.comp-ph physics.ins-det
Design of the Compact Processing Module for the ATLAS Tile Calorimeter
LHC将从2025年开始进行重大升级，升级为高亮度LHC（HL-LHC），将瞬时亮度提高到标称值的5至7倍。第二阶段升级（2025-2027）将要求ATLAS实验的触发和读出电子设备在HL-LHC施加的严格条件下运行。在这次升级中，TileCal的探测器上和探测器外读出电子设备将完全更换为新的数据采集器，为ATLAS触发系统提供全粒度信息。紧凑型处理模块负责LHC束流交叉时钟向探测器的分配，探测器上电子设备的配置，数据采集，细胞能量重建以及数据传输到TDAQ接口（TDAQi）。CPM被设计为AMC形状因子板，配备8个Samtec FireFly模块用于与探测器通信，一个Xilinx Kintex UltraScale FPGA用于数据采集和处理，一个Xilinx Artix 7 FPGA用于慢速控制和监控，以及其他子系统用于为FPGA和通信生成高质量时钟。与探测器上电子设备的高速通信通过32千兆位收发器链路实现，以9.6 Gbps接收探测器数据并以4.8 Gbps传输命令和LHC时钟，而重建的细胞能量通过4个全模式链路传输到TDAQi。触发数据通过FULL模式链路经由FELIX网络传输到ATLAS TDAQ系统。本文介绍了ATLAS瓦式热量计第二阶段升级的紧凑处理模块的设计以及第一批样机的结果和经验。
2020-11-05 hep-ex physics.ins-det
Development of a Time-resolved Neutron Imaging Detector Based on the μPIC Micro-Pixel Chamber
我们已经开发了一个原型的时间分辨中子成像探测器，采用微模式气体探测器称为微像素室（μPIC）与现场可编程门阵列为基础的数据采集系统耦合。我们的探测器系统结合了100μ m级的空间和亚μs级的时间分辨率、小于10^-12的低伽马灵敏度和高数据速率，使其非常适合于高强度脉冲中子源的中子射线照相应用。在本文中，我们介绍了探测器系统，并提出了几个测试测量在NOBORU（BL 10），J-PARC证明我们的原型的能力。我们还讨论了未来的空间分辨率和速率性能的改进。
2013-05-21 cond-mat.mtrl-sci hep-ex nucl-ex
Development and operation of the CGEM Inner Tracker for the BESIII experiment
北京谱仪（BESIII）实验的数据采集延长至至少2030年，导致加速器和探测器都进行了升级。一个创新的圆柱形气体电子倍增器（CGEM）正在建设中，以升级内部跟踪器，这是遭受老化。CGEM内部追踪器（CGEM -IT）旨在恢复效率并增强次顶点位置的重建。在1 T的磁场中的重建需要模拟读出和对优于5 ns的时间分辨率的电子贡献。整个系统由大约10，000个电子通道组成，CGEM-IT最内层必须保持14 kHz/条带的峰值信号命中率。CGEM读出系统基于创新的TIGER ASIC，该ASIC采用110 nm CMOS技术制造。一个特殊的读出链组成的GEM读出卡（GEMROC）的数据采集开发。自2020年1月以来，三层中的两层配备了最后的电子设备，一直在北京运行，在一个测试设施中收集宇宙射线数据，由于疫情，该测试设施由意大利集团远程控制。由于无法对圆柱形探测器进行进一步测试，2021年7月，在CERN进行了一次测试，最终的电子配置在一个由四个三重GEM平面探测器组成的小型原型上。在本报告中，将介绍CGEM-IT项目的总体状况，特别强调测试梁数据收集的结果。
2022-12-21 hep-ex physics.ins-det
