Разработка и создание измерительной аппаратуры для спектрометра СФЕРА

Русанов, Иван Русалинов

Разработка и создание измерительной аппаратуры для спектрометра СФЕРА тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

Русанов, Иван Русалинов АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Дубна МЕСТО ЗАЩИТЫ

2000 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.01 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Разработка и создание измерительной аппаратуры для спектрометра СФЕРА»

Автореферат диссертации на тему "Разработка и создание измерительной аппаратуры для спектрометра СФЕРА"

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ ДЛЯ СПЕКТРОМЕТРА СФЕРА

Специальность: 01.04.01 — приборы и методы экспериментальной физики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

13-2000-209

На правах рукописи УДК 539.1.075

РУСАНОВ

Иван Русалинов

Дубна 2000

Работа выполнена в Лаборатории высоких энергий Объединение го института ядерных исследований и Институте ядерных иссле дований и ядерной энергетики Болгарской академии наук

Научные руководители:

кандидат физико-математических наук ЛИТВИНЕНКО

старший научный сотрудник Анатолий Григорьевич

кандидат физико-математических наук АФАНАСЬЕВ

старший научный сотрудник Сергей Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук ОМЕЛЬЯНЕНКО

профессор Михаил Николаевич

кандидат технических наук ГРЕБЕНЮК

старший научный сотрудник Виктор Матвеевич

Ведущее научно-исследовательское учреждение: Научно-технологический комплекс «Электроника» -Российский научный центр «Курчатовский институт»

Защита диссертации состоится «_»_2000 года в «_» ч;

сов на заседании диссертационного совета при Лаборатории высом энергий Объединенного института ядерных исследований 141980, г. Дубна, Московской области, ЛВЭ ОИЯИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЛВЭ ОИЯИ.

Автореферат разослан «£0 » СЯНГ^ИВ^ 2000 г.

Ученый секретарь ,

диссертационного совета ^-^ЛуС/ м. Ф. ЛихачеЕ

доктор физ.-мат. наук, профессор ¿/ /

ВЗМ.^еЗ^ ¿>3

В 3 21,52,; 03

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Представленная диссертация основана на материалах разработок, выполненных автором в Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований и Институте ядерных исследований и ядерной энергетики Болгарской академии наук в период с 1992 по 1999 год.

Целы«» настоящей работы является разработка и внедрение электронной аппаратуры для экспериментов, проводимых на спектрометре СФЕРА (ЛВ') ОИЯИ). Аппара-ivpa предназначена для:

— сбора данных с дрейфовых камер цешральною детектора спектрометра СФЕРА;

— быстрого отбора «полезных» событий по времени пролета частиц;

— создания системы высоковольтного питания для сцинтилляционного годо-скопа спектрометра СФЕРА.

Актуальность работы обусловлена сс направленностью на разработку современной электронной аппаратуры, используемой в экспериментах, проводимых на универсальном 4?с-спектрометре СФЕРА:

1. Для регистрации продуктов фрагментации мишени спеюрометга СоЕРА изготавливается цилиндрическая дрейфовая камера. При проведении планируемых экспериментов необходимо обеспечить регистрацию многотрековых событий с высоким пространственным разрешением.

Для создания системы сбора данных с дрейфовых камер был разработан модуль АЛ 102 Muliihit TDC.

2. На спектрометре СФЕРА осуществляются эксперименты по изучению реакций фрагментации ядер дейтерия в /Г1" и развала дейтрона. В этих исследованиях время пролета частицы, вылетающей из точки взаимодействия, пропорционально длине пробега п обратно пропорционально ее скорости. Поэтому частицы с одинаковым импульсом, но с различными массами имеют различное время пролета. Так как эта методика идентификации частиц применялась при создании триггера по времени пролета, то с

целью улучшения работы системы сбора данных необходимо использовать быстрый триггер с существенно меньшим «мертвым» временем.

Решение этой задачи привело к разработке и созданию преобразователя время-код с отбором интервалов времени по длительности и быстрого «временного дискриминатора».

3. Область фрагментации ядра-снаряда характеризуется значительной множественностью вторичных частиц, летящих в малом телесном угле. В этих исследованиях идентификация заряженных частиц осуществляется путем измерения импульса по отклонению в постоянном магнитном поле и определения скорости частиц с помощью времяпролетной методики. Для решения этой задачи координатные измерения на спектрометре СФЕРА выполняются с помощью набора сцинтилляционных годоскопов.

Для обеспечения работы нового сцинтилляционного годоскопа была создана программно-управляемая система высоковольтного питания для фотоэлектронных умножителей.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту:

1. На основе анализа источников погрешностей счетно-импульсного метода предложен измерительный алгоритм для преобразования время-код, работающий по многофазному методу. На базе этого алгоритма разработана оригинальная схема четы-рехфазного интерполятора для измерения «остаточных» интервалов в комбинированных преобразователях время-код.

Предложенная схема многофазного интерполятора до настоящего времени не имеет аналогов в литературе.

2. Впервые, на базе программируемых интегральных схем повышенной степени интеграции фирмы Х1ЬШХ, разработаны:

— архитектура и создан 16-канальный преобразователь время-код в виде интегральной схемы;

— модуль МП 02 МиШЬИ ТИС, работающий по комбинированному методу. Устройство отвечает всем требованиям многостопового временного анализа. При этом онс не уступает по своим измерительным характеристикам зарубежным разработкам подобного назначения.

3. Предложен и реализован на практике принцип «временного дискриминатора» имя реализации устройств, применяемых при создании триггеров по времени пролета.

Схема «временного дискриминатора» не имеет аналогов в литературе.

4. Создана система высоковольтного питания фотоэлектронных умножителей, [ходящих в состав сциншлляционного годоскопа спектрометра СФЕРА.

Практическая ценность работы состоит в том. что разработанная аппаратура шш.та применение в экснеримешах. проводимых на установке СФЕРА в Лаборатории 1МСОКИХ энертй ОИЛ11.

Апробация работы и публикации.

Основные результаты работ, вошедших в диссертацию и опубликованных в виде куриальных статей, препринтов и сообщений ОИЯИ [1.2.6-9], обсуждались на научно-методических семинарах Лаборатории высоких энергий, докладывались на междуна-юдных совещаниях «Релятивистская ядерная физика от сотен МэВ до ТэВ», Созополь 1996) и Варна (1998). Болгария [3-5].

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит )8 страниц машинописного текста. 7 таблиц. 36 рисчнков. Она содержит также библно-рафичеекий список литературы из 9е) наименований и приложение, включающее в се->я полные характеристики разработанных устройств.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В ВВЕДЕНИИ сформулированы цель работы, ее актуальность и научная новиз-ia. Приведен краткий обзор диссертации.

ГЛАВА I. Первая глава посвящена разработке многофазного интерполятора для «мерепия «остаточных» интервалов времени.

После короткого введения, на основе обзора литературы (рапел I.I). изложены таиболее часто используемые методы преобразования время-код и принципы nocipoe-шя систем временного анализа. Среди них.

— одностоповый и многостоповый режимы работы анализаторов, применяемы: в экспериментальной физике;

— счетно-импульсный метод;

— методы для измерения малых интервалов времени: хронотрон, нониус и вре мя-амплитудный метод;

— комбинированные методы.

В разделе 1.2 рассмотрены вопросы, связанные с применением микросхем об щего назначения для измерения интервалов времени: памяти, сдвиговых регистров аналого-цифровых преобразователей.

В конце раздела дано краткое описание наиболее широко применяемых модуле для съема информации с дрейфовых камер. Признаком, объединяющим рассмотренны устройства в одну группу, является способ преобразования интервалов времени в циф ровой код — комбинированный метод с интерполятором на основе фазового кодировг ни я.

В разделах 1.3 - 1.4 на базе обобщенного анализа источников измерительно ошибки, действующих во время преобразования, предложен алгоритм измерительног процесса [1]. Данный алгоритм разработан на основе многофазного метода для измере ния интервалов времени. В процессе преобразования формируется множество цифре вых кодов, соответствующих длительности измеряемого интервала. Так как счетно импульсный метод преобразует каждый временной интервал двузначно и оценк временного интервала имеют различную частоту «проявления» в данном множестве, т при помощи алгоритмов «усреднения» результатов измерения формируете оптимальная оценка для измеряемого интервала.

Раздел 1.5. В начале раздела, после короткого введения, приведен анализ раб( ты схемы синхронизации в счетно-импульсных преобразователях. Анализ работы сх< мы фазирования показывает, что логические элементы, осуществляющие функцию ф; зирования, срабатывают по управляющему фронту первого тактового импульса эт; лонной серии за стартовым и стоповым сигналами. Если в преобразователе использ; ются две противофазные последовательности импульсов опорной частоты, то по 041 редности срабатывания схемы фазирования можно определить моменты прихода ста]

Рис.1. Функциональная схема двухфазного преобразователя время-код

ового и стопового сигналов относительно фазы опорной серии. На базе этой информант повышается вдвое временное разрешение и точность измерения.

В разделе 1.5.1 рассмотрен принцип работы двухфазной схемы синхронизации с ■братной связью (см. рис.1) [2]. В данном преобразователе по состоянию выходов схе-гы синхронизации определяется время прихода стартового и стопоиого сигналов отно-ительно импульсов эталонной серии с точностью до половины эталонно! о периода.

Раздел 1.5.2. На рис.2 приведена схема 4-фазного интерполятора [2]. Рсализа-,ия интерполяционного алгоритма «остаточных» интервалов осуществляется на базе ассмотренного двухфазного интерполятора. В данном случае импульсные последова-елыюсти аК1-С1К4 имеют одинаковый эталонный период и коэффициент заполне-ия — 50 %. Они сдвигаются относительно «основного» тактового сигнала СХлУ по равилу

О)

те г - номер импульсных серий (<" = 1,2,3, 4).

¿> е >с

и, "Д)

о д

СЕ

ем.

о е

СЕ

•С

О в

ту

м.

о £>

СЕ К

ОМ.

о е

СЕ

Мщ

о д .се К

ем.

о е

се

м„

о Я СЕ

То сонтег

Г гот Я ТОР* ттгрокног

Ю10...21

и " V ^

ем,, —[@р—

о е

СЕ

Рис.2. Функциональная схема 4-фазного интерполятора

Цифровой код, соответствующий «остаточному» интервалу, определяется следующим образом:

Старший разряд Ь2: его значение определяется относительно основной такто вой частоты СЬК1:

(2)

Разряд Ьу. его значение определяется относительно импульсных последователь костей СШ и СЬКЗ:

ь[ = дм, ® .

(3)

кто

Ц 10400 ~

9600

X - 80997 ■К,Г №42 л„„„ = + 69 Д,,„„ = - 65

Д = ±/%

Т I I I I

-1—I—I—I—I—

и 2 4 6 А' Интерполяционный ход

Рис.3. Распределение суммарного интерполяционного кода

Младший разряд Ь0: его значение зависит от состояний всех схем фазирования:

К = ® ®ОМ,7)). (4)

Предложенный интерполяционный алгоритм реализован в модуле [6]. Линейность интерполятора экспериментально была определена по так называемому «белому :пектру». На рис.3 приведено полученное распределение суммарного интерполяционного кода. Дифференциальная нелинейность составляет 1 %. Проведенные тесты показали, что вследствие иеидсальности применяемых элементов (ненулевое время подготовки по £>-входу триггеров и ненулевое время срабатывания логических элементов) толностью устранить нелинейности интерполяторов не удается. Поэтому, для заданной ¡талонной частоты, к идеальному результату можно приближаться, если минимальный 1ериод импульсов генератора определяется по правилу

0,57; >7",,+'/;, +Г((. . (5)

де Тп - время срабатывания триггеров. Тп - минимальное время подготовки по ЕС->ходу триггеров, 7" - время задержки элемента «//».

Выполнение условия (5) обеспечивает правильность работы схемы фазирования с обратной связью. Кроме этого, при заданной точности преобразования время-код ЛТ. для достижения минимальной нелинейности необходимо выполнение условия

Д7" > Та , (6)

где ЛТ - цена канала преобразователя время-код, Тп - минимальное время подготовки по £>-входу триггеров интерполятора.

ГЛАВА И. Вторая глава посвящена разработке многостопового многоканального преобразователя время-код МП02 [3-6]. Впервые, на основе многократно программируемых интегральных схем фирмы ХИШХ, разработан измеритель интервалов времени комбинированного типа. Предложенный способ создания модулей для временно го анализа позволяет отказаться от трудоемких схемных решений на базе стандартны} интегральных схем.

В разделе 2.1 приведена блок-схема модуля (см. рис.4). Модуль представляв' собой специализированное устройство для съема временной информации с дрейфовы; камер. Использование в модуле программируемых схем с большой степенью интегра ции позволило обеспечить необходимые измерительные характеристики:

— цена канала составляет 2 не;

— программируемый измерительный диапазон (16 не - 8 мке / шаг 64 не);

— программируемое количество регистрируемых сигналов «стоп» в каждом из мерительном канале (1-16 стоповых импульсов);

— измерение временного интервала осуществляется по положительному или п отрицательному фронту управляющих сигналов;

— два режима работы: «общий старт» и «общий стоп»;

— исключение нулевой информации и передача только значащей.

Раздел 2.2. Основу модуля составляет 16-канальный преобразователь время код, разработанный на основе интегральной схемы фирмы Х1ПЫХ - ХС4010Р()160-' По логическим уровням входных и выходных сигналов, напряжению питания диапазону рабочих температур он согласуется с 77Х-логикой серии 74РХХ.

Рис. 4. Блок-схема модуля Ml 102 Multihit TDC: 1, 2 - трансляторы уровней входных сигналов; 3 - 16-канальный преобразователь время-код; 4 -NAF декодер; 5 - арифметико-логическое устройство; 6 - буфер типа FIFO

Раздел 2.2.1. В преобразователе реализуются три режима работы: преобразование измеряемых интервалов в цифровой код, считывание и хранение ии'Ук.мяшш.

Режим «общий старт» (ра)дсл 2.2.1.1). При появлении сигнала «общий старт», несущего информацию о начале временных интервалов, измеряется временное положение его переднего фронта относительно положительного фронта, следующего за ним, импульса тактовой серии WC.LK1. После срабатывания стартового интерполятора, синхронизируя стартовый импульс относительно импульсов такюко;и cm нала WC.LK1, инициализируется начало счета «грубо». «Грубое» преобразование измеряемых интервалов в цифровой код выполняется при помощи 9-разрядного синхронного счетчика.

С момента прихода сигнала «стоп» также происходит интерполяция его временного положения ц синхронизация относительно импульсов тактового сигнала WCLK1. В каждом измерительном канале используется индивидуальный интерполятор, аналогичный стартовому интерполятору. Запись в канальный накопитель типа LIFO текуш.е-

го состояния выходов счетчика, соответствующего времени «грубо», осуществляется синхронно, по положительному фронту третьего за стоповым сигналом тактового импульса. По четвертому тактовому импульсу опорной серии производится смена адресов канального накопителя типа LIFO и сброс входного селектора сработавшего канала. После этого преобразователь готов к измерению временных координат следующего стопового импульса.

Максимальное «мертвое» время по стоповому каналу определяется из выражения

Г0=4ГС, (7)

где Те — эталонный период тактового сигнала WCLK1. В модуле Л/У ¡02 Muhihit TDC при тактовой частоте эталонной серии/= 64 МГц «мертвое» время по стоповому каналу составляет 62,5 не.

После завершения каждого измерительного цикла модуль переключается в режим счета данных.

Оценка измеряемого временного интервала определяется из соотношения

N = Na + Nt —N2, (8)

где Nc— число отсчетов «грубо», ¿V, и N2— коды интерполяции стартового и стопового сигналов.

Режим «общий стоп» (раздел 2.2.1.2). В этом режиме кроме сигнала «общий стоп» необходим также и сигнал «начало измерения», по которому инициализируется измерение временных интервалов. «Грубое» преобразование интервалов в цифровой код выполняется при помощи 10-разрядного кольцевого счетчика. Старший разряд счетчика «грубо» используется для того, чтобы при чтении не появилась неоднозначность в значениях времени, принадлежащих разным периодам сканирования (период сканирования равен 8 мкс). При переходе к новому периоду сканирования старший разряд счетчика «грубо» устанавливается в противоположное состояние. Для сохранения этой информации дополнительно был использован один разряд быстрого накопителя типа LIFO каждого измерительного канала.

В этом режиме запись осуществляется до появлении сигнала «общий стоп». При переполнении быстрый накопитель типа UFO не блокируется.

После появления сигнала «общий стоп» измерение прекращается, текущее состояние счетчика «грубо» сохраняется. При наличии ненулевых данных модуль устанавливается в режиме счета данных. Истинное значение измеряемого интервата определяется следующим образом:

— если сосюяние старшею разряда счегчика «грубо» и состояние того же самою разряда при регистрации сиг нала «стоп» одинаковы, то

Т = ЛГ(Д'| - /V,). (9)

иначе

Т = Д7'(Л',+(4095 - ;V:)), (10)

где N — код временной координаты сигнала «общий стоп». /V, — код временной координаты стопового сигнала. ЛТ= 2 не — цена канала.

Запоминающие устройства современных временных анализаторов строятся по многоступенчатой схеме. В данном модуле первая ступень буферной памяти находится в преобразователе время-код. реализованном в виде интегральной схемы. Для накопления измерительной информации используют быстродействующую буферную память, рассмотренную в |7] (раздел 2.2.2). По способу обращения она является памятью с параллельно-последовательной выборкой. В памяти используются 16 одинаковых накопителей типа UFO. Во время записи они работают параллельно, а во время считывания образуют общую буферную память со страничной организацией. Кроме этого, запись и считывание осуществляются отдельными тактовыми импульсами, соответственно WCLK1 и RCLK. Такая организация памяти наряду с возможностью высокоскоростной записи информации позволяет обеспечить перезапись только ненулевых данных.

1'а)дел 2.3. Вторая ступень разработана на основе интегральной намят типа FIFO. Подобная организация второй ступени буферной памяти позволяет осу шее шляп, процессы перезаписи результатов преобразования и их выдачу в магистраль крейш одновременно. Поэтому во время передачи данных в компьютер модуль может выполняй,

свои основные функции — преобразование в цифровой код временных интервалов или перезапись данных преобразования во вторую ступень буфера. Так заметно уменьшается «мертвое» время между соседними измерительными циклами.

Дешифратор команд КАМАК обеспечивает управление модулем со стороны магистрали крейта. Коды, соответствующие зарегистрированным в цикле измерения событиям, считываются в магистраль крейта по команде F(0)A(0). При этом считывается только значащая информация, т.е. только коды, соответствующие зарегистрированным за время измерения событиям. В устройстве предусмотрены два режима чтения.

В первом случае после сброса сигнала «пустая память», вырабатываемого в буфере типа FIFO, в дешифраторе устанавливается сигнал «Q». Коды, соответствующие зафиксированным событиям, последовательно считываются в магистраль крейта. Так как в этом режиме сброс и выдача сигнала «Q» осуществляется автоматически, то считывание данных по команде F(O)AfO) и запись в буфере могут производиться непрерывно.

Во втором случае данные считываются в магистраль после выдачи сигнала «Ь». Сигнал «запрос» формируется по окончании очередной записи измерительной информации в буфер типа FIFO. В буфере данные являются упакованными в виде массива Во время считывания окончание массива регистрируется по снятию сигнала «Q». После считывания в магистраль крейта результатов преобразования модуль устанавливается £ начальное состояние импульсом сброса, вырабатываемым в схеме общего сброса пс командам C*S2 или F(9)A(0).

На рис.5 приведены градуировочный спектр преобразователя время-код v. структура одного из его пиков.

В заключение раздела приведены таблицы, позволяющие сравнить характеристики разработанных модуля МП 02 Multihit TDC и интегрального преобразователя с параметрами разработок, известными из литературы.

1.20Е+4 -]

/ ООЕг 4 ■

э А' ош: • з -

б да;< з -

4 ООН•5

2 ООЕ+3 ■

ОООЕ+О ■

1.20Е+4 п

/ (ЮЕЧ -

а К 00Е+ 3 -

6 00Е1 3 -

4.00Е+3 -

> 00Е*3 -

О, ООЕ+О

1000 2000 3000 4000

Номер канала - п

а/.

N = 14158 \4F.ANS = ,Ш.£5 ЯА/Х

3/3

—I—

326

328

—I--1-

320 322 324

Номер канача - п

б'.

Рис.5. Градуировочный спектр (а) и структура одного из его пиков (б). Ширина канала 2 не

ГЛАВА III. В этой главе предлагаются электронные устройства, которые осуществляют отбор измеряемых интервалов времени с помощью «временного дискриминатора» [8]. Эта функциональная особенность работы предложенных устройств дает возможность применять их при решении задач по быстрой идентификации элементарных частиц по времени пролета. При этом обеспечено минимальное собственное «мертвое» время «временного дискриминатора».

В разделе 3.1 дается краткий обзор устройств и методов, применяемых для отбора ((полезных» событий по времени пролета частиц.

Раздел 3.2. Анализ работы преобразователей время-код показывает, что до начала процессов преобразования происходит регистрация входных сигналов. Формируются временные метки, несущие информацию о начале и конце измеряемого временного интервала. Потом по этим сигналам осуществляется процесс преобразования. Если в преобразователе используют дополнительные элементы, при помощи которых формируются временные реперы относительно стартового сигнала и определяется время прихода стопового сигнала относительно заданных реперов, то на базе этой информации можно измерять интервалов времени с заданной длительностью — отбор полезных событий по времени пролета частиц.

Этот подход (применение «временного дискриминатора») был использован для создания данного преобразователя время-код, измеряющего интервалы времени с точностью 100 пс в диапазоне 0-100 не. Разрядность выходного кода — 10. Время отбора составляет 50 не.

На рис.6 представлена его блок-схема. В состав устройства входят следующие функциональные узлы: входные буферы, преобразователь время-амплитуда, аналого-цифровой преобразователь, блок отбора интервалов времени по длительности, блок общего сброса и дешифратор команды КАМАК.

Модуль работает по методу преобразования время-амплитуда-код с автономными каналами преобразования время-амплитуда и амплитуда-код. Запуск осуществляется по сигналу STROB. Блок отбора измеряемых интервалов вырабатывает импульс GATE], по которому снимается блокировка со стартового канала. При этом длительность этого импульса задает время «ожидания стартового сигнала».

Рис.6. Блок-схема модуля: 1, 2, 3 - входные буферы; 4 - блок отбора интервалов времени по длительности; 5 - блок общего сброса; б - преобразователь время-амплитуда; 7 - АЦП\ 8 - дешифратор команд КАМАК

После прихода стартового сигнала включается генератор линейного напряжения происходит формирование импульса GATE2. Так как фронт и срез этого импульса пределяют интервал времени, в котором ожидается стоповый сигнал, то при его по-

ющи осуществляется отбор интервалов времени по длительности. По стоповому сиг-алу происходит фиксация мгновенного значения линейного напряжения. При этом ес-и стоповый сигнал появился во время действия импульса GATE2. то осуществляется апуск АЦП и формируется цифровой код. соответствующий длительности измеряемо-о интервала времени. В противном случае происходит быстрый сброс и установка мо-;уля в начальное состояние.

Дешифратор команд КАМАК обеспечивает управление блоком со стороны маги-трали крейта и чтение данных преобразования, а также участвует в выработке сигнала L».

В модуле измеряемый диапазон, время «ожидания стартового сигнала», времен-[ые положения фронта и среза импульса GATE2 задаются программно.

В разделах 3.2,2 и 3.2.3 дано описание функциональных узлов модуля.

Раздел 3.3. Рассмотренный преобразователь время-код имеет собственное :мертвое» время. В случае отрицательного решения модуль является нечувствительном к входным сигналам за время установки преобразователя время-амплигуда в на-

чальное состояние — 1 мкс, что снижает эффективность приема полезных событий Чтобы устранить этот недостаток модуля, был создан «временной дискриминатор» нг базе блока отбора интервалов времени по длительности.

На рис.7 приведены времяпролетные спектры, демонстрирующие работу «временного дискриминатора». Данные спектры были получены в реакции фрагментации тензорно-поляризованных дейтронов в кумулятивные адроны (с = р, я, Л) с импульсом 2,5 ГэВ/с на бериллиевой мишени. Набор большого числа «полезных» событий получен за счет уменьшения «мертвого» времени системы сбора данных. Можно отчетливо видеть чистоту выделения требуемого временного диапазона, что показывает качество работы «временного дискриминатора» в условиях больших загрузок.

В заключении раздела приведена таблица, позволяющая сравнить характеристики разработанных модулей с параметрами разработок ЛВЭ ОИЯИ.

12000 [г

1ОООО (р

8000 !_-N00 I 4000 I1 2000 О

300

и* I

ТОО •

еоо р

¡00 ~

400 г

300 \ 200

100 \г

300

225 200 175

150 р

125 ;

100 г

75 I

50 I

25 г

о и

300

140 120 100 го 60 40 20 о

| ±

| Г 10

1 1

Г.....I

Рис.7. Зарегистрированные спектры, демонстрирующие работу «временного дискриминатора»: а — времяпролетный спектр протонов и пионов; Ь-й— с последовательным подавлением протонов

ГЛАВА IV. Для эффективной и правильной регистрации сигналов с фотоэлектронного умножителя необходимо обеспечить высокую стабильность напряжений питания катода и динодов ФЭУ. Обычно в схемах питания применяются делители на резисторах или нелинейных элементах (стабилитронов или транзисторов). В первом случае средняя частота повторения выходных импульсов ограничивается величиной среднего тока анода на уровне 30-40 % от тока делителя.

Применение в делителе стабилитронов позволяет поднять загрузку до величины среднего тока анода ~ 80 % от тока делителя. Недостатками подобной схемы питания является необходимость подбора стабилитронов, а также непропорциональность изменения междинодных потенциалов при регулировке напряжения питания. Кроме этого, если необходимо подпитать несколько счетчиков, приходится либо подбирать ФЭУ с одинаковыми режимами, либо ставить их в неоптимальные режимы работы.

В разделе 4.1 дано краткое описание многоэлементного сцинтилляционного го-доскопа. Он состоит из 32 независимых счетчиков, представляющих собой сцинтилля-торы длиной 1 м и сечением 2x3,5 см2. В качестве светоприемника в счетчиках использовался фотоэлектронный умножитель ФЭУ-87.

Система питания ФЭУ состоит из индивидуальных источников высоковольтного напряжения, системного модуля (Spliter) и персонального компьютера |9]. В эюй системе индивидуальные источники объединены п группы. В группе каждый источник имеет собственный 5-разрядный адрес. Младшие три адреса задаются по линии управления, а старшие при помощи перемычек на плате каждого высоковольтного источника. Адреса и уровень выходного напряжения передаются по линии управления в виде последовательного кода. Доступными они являются во вр^мя действия строкового импульса.

Система высоковольтного питания позволяет:

— подбирать напряжение питания для каждого ФЭУ сообразно его индивидуальным характеристикам;

— отслеживать рабочие напряжения каждого ФЭУ н изменять их в соответствии с требованиями проводимого эксперимента;

Рис.8. Блок-схема источника высоковольтного напряжения: 1 - декодер; 2 - цифро-аналоговый преобразователь; 3 - аналоговый ключ; 4 - дифференциальный усилитель; 5 - буфер; 6 - модулятор тактовых сигналов; 7 - регулятор напряжений; 8 - умножитель напряжений; 9 - генератор

— сохранить пропорциональность между динодными напряжениями, что не приводит к расфокусировке ФЭУ;

— не использовать дорогостоящие высоковольтные кабели между источниками высокого напряжения и ФЭУ.

Раздел 4.2. В этом разделе дано описание миниатюрного источника высоковольтного напряжения. Блок-схема источника приведена на рис. 8. Реализация схемы питания ФЭУ основана на применении генератора тактового сигнала с управляемым коэффициентом заполнения и умножителем напряжений. При этом высоковольтный источник и делитель совмещены на общей плате — умножитель исполняет роль делителя. Формирование и распределение потенциалов на динодах осуществляются при помощи умножителя напряжения. Он реализован на базе схемы «йгетасИег». Особенность данной схемы состоит в том, что она составлена из отдельных ячеек. Ячейки связаны последовательно в схеме умножителя напряжений. Поэтому их число определяет максимальное значение выходного высоковольтного напряжения. Подобный подход обеспечивает постоянное соотношение между динодными напряжениями и их высокой стабильностью.

В табл. 1 показано распределение динодных напряжений при катодном напряжении ик =2400 В. Так как общее количество ячеек составляет 43, а 11етах = 55.8 В, то полученное распределение динодных напряжений не отличается существенно от оптимального.

Табл.1. Распределение междинодных напряжений — ФЭУ-87

Порядковый Необходимый Действительный Число Распределение меж-

номер динодов шаг аппрокси- шаг аппроксима- ячеек динодных напряже-

мации ции ний [В]/(6^=2400 В)

! 6 5.5 11 614

2 1 1 2 112

3 1.4 1.5 3 167

4 1 1 2 112

5 1 2 112

6 1 1 ? 112

7 1.5 1.5 3 167

8 1 1 о 112

9 1.5 1.5 3 167

10 1 1 ? 112

; 11 2.2 2 4 223

| Катод 4 3.5 7 390

А/.

Рис.9. Амплитудный (а) и временной (б) с: тилляционного годоскопа

Ь7.

ктры, иллюстрирующие работу сцим-

На рис.9 приведены временной и амплитудный спектры, демонстрирующие работу годоскопа. Спектры были получены в сеансе на ускорителе «НУКЛОТРОН» Лаборатории высоких энергий ОИЯИ. Сцинтилляционный годоскоп применялся при регистрации протонов, образующихся в реакции - с1+С. При этом были получены:

— временное разрешение а,=140 пс;

— координатное разрешение сгх=2,2 см.

В заключение раздела приведена таблица, позволяющая сравнить характеристики разработанного источника высоковольтного напряжения с параметрами созданного в ЛВЭ ОИЯИ (Дубна) высоковольтного источника.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

Основные результаты представленной работы состоят в создании электронной аппаратуры, предназначенной для обеспечения эксперимента СФЕРА. При этом были решены следующие задачи:

1. В настоящее время принципиально новым направлением в методике разработки приборов для физических экспериментов является применение перепрограммируемых логических матриц. При этом задача, связанная с применением перепрограммируемых логических матриц, состоит, в том, чтобы методами интегральной программируемой логики разработать дешевые и гибкие приборы, при помощи которых можно решить специфические задачи любого эксперимента.

На основе подобного подхода и применения интегральных схем фирмы ХИШХ разработаны:

— многоканальный измеритель временных интервалов М1102 ЫиЫЪИ ТИС, обладающий высокими измерительными и эксплуатационными характеристиками. Модуль предназначен для съема информации с дрейфового детектора установки СФЕРА;

— 16-канальный преобразователь время-код в виде интегральной схемы. Он предназначен для создания набора измерительных блоков, на базе которых будет создаваться система регистрации для дрейфового детектора установки СФЕРА.

2. С целью увеличения точности преобразования счетно-импульсного метода разработан интерполятор «остаточных» интервалов. Интерполятор работает по многофазному методу. В данном интерполяторе, благодаря процессу «усреднения», минимизируется интервал погрешностей.

Интерполятор ориентирован на применение в комбинированных преобразователях время-код, обеспечивающих точность измерения 1-2 не.

3. Разработан модуль для отбора полезных событий по времени пролета частиц. В этом модуле осуществлен принцип отбора при помощи «временных дискриминаторов», обеспечивающий быстрый отбор частиц — 50 не.

4. Разработан миниатюрный источник высоковольтного напряжения для питания фотоэлектронных умножителей. На базе этого программно-управляемого модуля создана система для питания фотоэлектронных умножителей, применяемых в сцинтил-ляционном годоскопе.

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Многофазный алгоритм для прямого преобразования

время-код с высокой разрешающей способностью. Письма в ЭЧАЯ, 2000, № 1 [98], с. 64.

2. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Многофазный интерполятор для комбинированных преобразователей время-код. Препринт ОИЯИ Р13-2000-63, Дубна. 2000 (направлено в журнал «Приборы и техника эксперимента»),

3. Анисимов Ю.С.,..., Русанов И.Р. и др. Система сбора данных и контроля в экспериментах на установке СФЕРА. В сб.: Труды международного совещания «Релятивистская ядерная физика - от сотен МэВ до ТэВ». Болгария, Созополь, 1996, Том 1, с. 121.

4. Анисимов Ю.С.,..., Русанов И.Р. и др. Система сбора данных установки ДЕЛЬТА. Прогресс в развитии систем сбора данных и медленного контроля для экспериментов в рамках коллаборзцт; СФЕРА. В сб.: Труды международного совещания «Релятивистская ядерная физика - от сотен МэВ до ТэВ». Болгария, Варна, 26-31 мая 1998, с.253.

5. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. 32-канальный многостоповый преобразователь ьре-мя-код для дрейфовых камер. В сб.: Груды международного совещания «Релягивп-

стекая ядерная физика - от сотен МэВ до ТэВ». Болгария, Варна, 26-31 мая 1998, с.290.

6. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Многоканальный измеритель временных интервалов для дрейфовых камер. Краткие сообщения ОИЯИ, 1998, № 6[92], с. 55.

7. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Быстродействующая память для многоканальных преобразователей время-код. Письма в ЭЧАЯ, 2000, № 2[99], с. 27.

8. Атанасов И.Х., Русанов И.Р. Преобразователь время-код с отбором интервалов времени по длительности. Препринт ОИЯИ Р13-2000-123, Дубна, 2000 (направлено в журнал «Приборы и техника эксперимента»).

9. Атанасов И.Х., Русанов И.Р. Источник высоковольтного напряжения для питания фотоэлектронных умножителей. Письма в ЭЧАЯ, 2000, № 3 [ 100], с.62.

Рукопись поступила в издательский отдел 7 сентября 2000 года.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Русанов, Иван Русалинов

Введение.

ГЛАВА I. Разработка многофазного интерполятора для измерения остаточных» интервалов в комбинированных преобразователей время-код.

1.1. Методы измерения временных распределений.

1.2. Измерение временных интервалов с дрейфовых камер.

1.3. Счетно-импульсный метод.

1.3.1. Точность преобразования.

1.3.2. Двузначность оценки временного интервала, получаемой счетно-импульсным методом.

1.4. Применение многофазного метода для преобразования время-код с высокой разрешающей способностью.

1.5. Многофазный интерполятор для комбинированных преобразователей время-код.

1.5.1. Преобразователь время-код с двухфазным интерполятором.

1.5.2. Четырехфазный интерполятор «остаточных» интервалов.

1.6. Выводы.

ГЛАВА II. Реализация многостопового преобразователя время-код для дрейфовых камер.

2.1. Общая характеристика М1102 Multih.it ТИС.

2.2. Шестнадцатиканальный преобразователь время-код, исполненный в виде интегральной схемы.

2.2.1. Режимы работы преобразователя.

2.2.1.1. Режим работы «общий старт».

2.2.1.2. Режим работы «общий стоп».

2.2.2. Организация быстрого промежуточного накопителя данных.

2.2.2.1. Режим «запись».

2.2.2.2. Режим «считывание».

2.3. Буферизация данных в модуле.

2.4. Многофазовый генератор тактовых сигналов.

2.5. Выводы.

ГЛАВА III. Быстродействующий модуль для отбора «полезных» событий по времени пролета частиц.

3.1. Идентификация элементарных частиц на основе времяпролетной техники.

3.2. Преобразователь время-код с отбором интервалов времени по длительности.

3.2.1. Общая характеристика ПВК.

3.2.2. Блок отбора интервалов времени по длительности.

3.2.3. Преобразователь время-амплитуда.

3.3. Выводы.

ГЛАВА IV. Система высоковольтного питания для ФЭУ.

4.1. Многоэлементный сцинтилляционный годоскоп.

4.2. Общая характеристика HV источника.

4.3. Выводы.

Введение диссертация по физике, на тему "Разработка и создание измерительной аппаратуры для спектрометра СФЕРА"

Представленная диссертация основана на материалах разработок, выполненных автором в Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований и Институте ядерных исследования и ядерной энергетики Болгарской академии наук в период с 1992 по 1999 год.

Спектрометр СФЕРА. В Лаборатории Высоких Энергий ОИЯИ осуществляются физические исследований на универсальном магнитном 4я-спектрометре СФЕРА с 1990 г. Спектрометр ориентирован на рекордные по энергии пучки ускоренных на синхрофазотроне ядер с интенсивностью 109 — Ю10 частиц в цикле при исследовании множественного рождения адронов и до 10" частиц в цикле ускорения при исследовании рождения мюонных пар. Схема спектрометра представлена на рис.1.

1-сберхпроВобящий соленоиЗ

7-цилинЗрический черенкобский гобоскоп

8-переЗний и задний черенкобские гобоскопы

9-электромагнитные калориметры 10-перебний и задний сцинтилляционные

14-дипольный магнит

15-мишени

16-пучкоВый поглотитель

17-мвонный фильтр с железным замыкателем

2-центральная Зрейфобая камера

3-задняя Зрейфобая камера

4-перебняя пропорциональная камера

5-цилинЗрический сцинтилляционный гобоскопы

11-пропорциональные камеры

12-сиинтилляиионные гоЗоскопы

13-газоВый черенкобский счетчик гоЭоскоп

6-мюонный сцинтилляционный гоЭоскоп

Рис.1. Схема спектрометра СФЕРА

Условно спектрометр можно разделить на три основные части:

1. Центральный детектор, предназначенный для идентификации вторичных частиц в области фрагментации ядра-мишени.

2. Передний детектор, выполняющий аналогичные функции в области фрагментации ядра-снаряда.

3. Мишень и поглотитель адронного ливня для проведения мюонных экспериментов.

Целью настоящей работы является разработка и внедрение электронной аппаратуры для экспериментов, проводимых на спектрометре СФЕРА (ЛВЭ ОИЯИ). Аппаратура предназначена для: сбора данных с дрейфовых камер центрального детектора спектрометра СФЕРА; быстрого отбора «полезных» событий по времени пролета частиц; создания системы высоковольтного питания для сцинтилляционного годо-скопа спектрометра СФЕРА.

Актуальность работы обусловлена ее направленностью на разработку современной электронной аппаратуры, используемой в экспериментах, проводимых на универсальном 4тс-спектрометре СФЕРА:

1. Для регистрации продуктов фрагментации мишени спектрометра СФЕРА изготавливается цилиндрическая дрейфовая камера. При проведении планируемых экспериментов необходимо обеспечить регистрацию многотрековых событий с высоким пространственным разрешением.

Для создания системы сбора данных с дрейфовых камер был разработан модуль М1102 МиШкЫ ТИС.

2. На спектрометре СФЕРА осуществляются эксперименты по изучении реакций фрагментации ядер дейтерия в К+ и развала дейтрона. В этих исследованиях время пролета частицы, вылетающей из точки взаимодействия, пропорционально длине пробега и обратно пропорционально ее скорости. Поэтому частицы с одинаковым импульсом, но с различными массами, имеют различное время пролета. Так как эта методика идентификации частиц применялась при создании триггера по времени пролета, то с целью улучшения работы системы сбора данных необходимо использовать быстрый триггер с существенно малым «мертвым» временем.

Для обеспечения работы сцинтилляционного годоскопа были разработаны управляемые HV источники. На базе этих источников создана программно-управляемая система высоковольтного питания для фотоэлектронных умножителей.

Научная новизна и положения, выносимые на защиту:

Предложенная схема многофазного интерполятора до настоящего времени не имеет аналогов в литературе.

2. Впервые, на базе программируемых интегральных схем повышенной степени интеграции фирмы XILINX, разработаны: архитектура и создан 16-канальный преобразователь время-код в виде интегральной схемы; модуль Ml 102 Multihit TDC, работающий по комбинированному методу. Устройство отвечает всем требованиям многостопового временного анализа. При этом оно не уступает по своим измерительным характеристикам зарубежным разработкам подобного назначения.

3. Предложен и реализован на практике принцип «временного дискриминатора» для реализации устройств, применяемых при создании триггеров по времени пролета.

Схема «временного дискриминатора» не имеет аналогов в литературе.

4. Создана система высоковольтного питания фотоэлектронных умножителей, входящих в состав сцинтилляционного годоскопа спектрометра СФЕРА.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанная аппаратура нашла применение в экспериментах, проводимых на установке СФЕРА в Лаборатории высоких энергий ОИЯИ.

Апробация работы и публикации.

Основные результаты работ, вошедших в диссертацию и опубликованных в виде журнальных статей, препринтов и сообщений ОИЯИ [1,2,6-9], обсуждались на научно-методических семинарах Лаборатории высоких энергий, докладывались на Международных совещаниях «Релятивистская ядерная физика от сотен МэВ до ТэВ» — Созо-поль (1996) и Варна (1998), Болгария [3-5].

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа содержит 98 страниц машинописного текста, 7 таблиц, 36 рисунок. Она содержит также библиографический список литературы из 99 наименований и приложение, включающее в себе полные характеристики разработанных устройств.

Заключение диссертации по теме "Приборы и методы экспериментальной физики"

1. В настоящее время принципиально новым направлением в методике разработки приборов для физических экспериментов является применение перепрограммируемых логических матриц. Они отличаются: возможностью быстрого стирания старой информации и записи новой, причем записанная информация может храниться десятки лет; их плотность составляет десятки тысяч и более логических элементов на одном кристалле; наличием триггеров и цепи обратной связи для построения различного рода счетчиков; наряду с комбинационными элементами, некоторые из них содержат также матрицы памяти; наличием сумматора по модулю два, что позволяет выполнять арифметические операции; количество выводов на корпусе микросхемы составляет 20-208 и более.

Это дает возможность разработчикам создавать различные по сложности приборы, работающие на высоких частотах. При этом задача, связанная с применением перепрограммируемых логических матриц, состоит в том, чтобы методами интегральной программируемой логики разработать дешевые и гибкие приборы, при помощи которых можно решить специфические задачи любого эксперимента.

На основе подобного подхода и применения интегральных схем фирмы Х1ЫЫХ были разработаны: многоканальный измеритель временных интервалов М1102 МиШкЫ ЮС, обладающий высокими измерительными и эксплуатационными характеристиками. Модуль предназначен для съема информации с дрейфового детектора установки СФЕРА; архитектура и создан 16-канальный преобразователь время-код в виде интегральной схеме. Он предназначен для создания набора измерительных блоков, на базе которых будет создаваться система регистрации для дрейфового детектора установки СФЕРА.

2. С целью увеличения точности преобразования счетно-импульсного метода предложен измерительный алгоритм для преобразования время-код, работающий по многофазному методу. На базе этого алгоритма разработана оригинальная схема четы-рехфазного интерполятора.

Интерполятор ориентирован на применение в комбинированных ПВК, обеспечивающих точность измерения 1-2 не.

3. Разработан модуль для отбора полезных событий по времени пролета частиц. В этом модуле осуществлен принцип реализации отбора при помощи «временных дискриминаторов», обеспечивающий быстрый отбор частиц — 50 не. При этом обеспечено минимального собственного мертвого время «временного дискриминатора».

В заключение автор диссертации считает своим долгом поблагодарить научных руководителей: ст. н. с. А. Г. Литвиненко и ст. н. с. С. В. Афанасьева за содействие и постоянной интерес к работе; дфмн проф. В. Н. Пенева и н. с. И. X. Атанасова за поддержку моей работы в Дубне, а также сотрудников коллаборации СФЕРА за помощь, оказанную в процессе испытания разработанных устройств.

Заключение.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Русанов, Иван Русалинов, Дубна

1. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Многофазный алгоритм для прямого преобразования время-код с высокой разрешающей способностью. Письма в ЭЧАЯ, 2000, № 198., с.64.

2. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Многофазный интерполятор для комбинированных преобразователей время-код. Препринт ОИЯИ Р13-2000-63, Дубна, 2000 (направлено в журнале «Приборы и техника эксперимента»).

3. Анисимов Ю.С.,., Русанов И.Р. и др. Система сбора данных и контроля в экспериментах на установке СФЕРА. В сб.: Труды международного совещания «Релятивистская ядерная физика от сотен МэВ до ТэВ». Болгария, Созополь, 1996, Том 1, с. 121.

4. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. 32-канальный многостоповый преобразователь время-код для дрейфовых камер. В сб.: Труды международного совещания «Релятивистская ядерная физика от сотен МэВ до ТэВ». Болгария, Варна, 26-31 мая 1998, с.290.

5. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Многоканальный измеритель временных интервалов для дрейфовых камер. Краткие сообщения ОИЯИ, 1998, № 692., с. 55.

6. Русанов И.Р., Атанасов И.Х. Быстродействующая память для многоканальных преобразователей время-код. Письма в ЭЧАЯ, 2000, № 299., с.27.

7. Атанасов И.Х., Русанов И.Р. Преобразователь время-код с отбором интервалов времени по длительности. Препринт ОИЯИ Р13-2000-123, Дубна, 2000. (направлено в журнале «Приборы и техника эксперимента»)

8. Атанасов И.Х., Русанов И.Р. Источник высоковольтного напряжения для питания фотоэлектронных умножителей. Письма в ЭЧАЯ, 2000, № 3100., с.62.

9. Розенберг В. Я. Введение в теорию точности измерительных систем. М.: Советское радио. 1975.

10. Потапов A.B., Чернявский А.Ф. Статистические методы измерений в экспериментальной ядерной физике. М.: Атомиздат, 1980.

11. Музыченко О. Н. О точности измерения интервалов времени счетно-импульсного метода. Измерительная техника, 1990, №4, с. 52.

12. Рехин Е.И., Ляпоров В.М., Панкратов В.М. Преобразование микросекундных интервалов времени в цифровой код. // Труды союзного научно-исследовательского института приборостроения. Вып. 2 //. М.: Атомиздат, 1965, с. 38.

13. Рехин Е.И., Курашов A.A., Чернов П.С. Измерение интервалов времени в экспериментальной физике. М.: Атомиздат, 1967.

14. Крашенинников И.С. и др. Современная ядерная электроника. Том 1. Измерительные системы и устройства. М.: Атомиздат, 1974.

15. Денбновецкий C.B., Шкуро А.Н., Кокошкин С.М. Современное состояние и перспективы развития методов и средств цифровых измерений временных интервалов. Приборы и системы управления, 1977, № 9, с.26.

16. Цитович А.П. Ядерная электроника. М.: Энергоатомиздат, 1984.

17. Данилевич В. В. Многостоповые системы статистического временного анализа случайных потоков сигналов (обзор). ПТЭ, 1987, №3, с.7.

18. Мелешко Е.А. Наносекундная электроника в экспериментальной физике. М.: Энергоатомиздат, 1987.

19. Bresani T., Sharpak G., Ram D. et al. //Материалы совещания по бесфильмовым искровым и стримерным камерам //. ОИЯИ 13-4527, 1969, с. 275.21.3аневский Ю.В. Проволочные детекторы элементарных частиц. М.: Атомиздат, 1978.

20. Лохоняи Л. Электронная аппаратура съема и регистрации информации с годоскопи-ческих систем детекторов. Автореферат, Дубна, 1981.

21. Никитюк Н.М. Специализированные микросхемы в экспериментах по физике высоких энергий (обзор). ПТЭ, 1993, №3, с.8.

22. Collin G. At al. Drift chambers system for a high rate experiment. IEEE Trans, on Nuc. Sei., 1979, vol. NS-26, № 1, p.59.

23. Канцеров B.A., Першин A.C. Системы предварительного отбора полезных событий в физических экспериментах на ускорителе (обзор). ПТЭ, 1987, № 4, с.7.

24. Валуев Ю.М., Гребенюк В.М., Зинов В.Г. Преобразователь временных интервалов в цифровой код на интегральных схемах. Препринт ОИЯИ PI3-8890, Дубна, 1975.

25. Артюх Ю.Н. и др. Измеритель временных интервалов с дискретностью 2 не. ПТЭ, 1977, №4, с. 108.

26. Гребенюк В.М., Зинов В.Г, Селиков A.B. Двухканальный преобразователь временных интервалов в цифровой код. Препринт ОИЯИ 13-82-713, Дубна, 1982.

27. Зинов В.Г., Селиков A.B. Многостоповый преобразователь время-код. Препринт ОИЯИ Р10-88-505, Дубна, 1988.

28. Климов А.И., Мелешко Е.А., Морозов А.Г. Счетно-импульсный преобразователь время-код с шириной канала 2 не. ПТЭ, 1988, № 3, с.89.

29. Гребенюк В.М., Селиков А.В: Набор блоков для временных измерений, разработанных в Лаборатории Ядерных проблем ОИЯИ. Препринт ОИЯИ PI0-90-335, Дубна, 1990.

30. Демьянчук Т.М., Биенко A.B., Прокопив М.Д. Быстродействующий преобразователь временных интервалов. ПТЭ, 1990, № 5, с.105.

31. Строев К.Н., Строев А.Н. Измерение временных интервалов с помощью быстродействующих счетчиков серии 193. ПТЭ, 1991, № 3, с.86.

32. Gao G.S., Partridge R. High speed digital TDC for DO Vertex reconstruction. IEEE Trans. onNuc. Sei., 1991, vol. NS-38, № 2, p.286.

33. Парфенов А.Н. 16-канальный преобразователь временных интервалов в стандарте ФАСТБАС. ПТЭ, 1992, № 1, с.83.

34. Вишневский В.Н., Ходак Г.И. Нониусный преобразователь наносекундных временных интервалов. ПТЭ, 1978, № 3, с. 112.

35. Карпов Н.Р., Матюхин Ю.Д., Поваренкин H.H. Измерение временных интервалов способом регрессирующих совпадений. ПТЭ, 1979, № 5, с. 121.

36. Карпов Н.Р. Рециркуляционный измерительный преобразователь коротких временных интервалов в код. ПТЭ, 1980, № 2, с. 101.

37. Гурин Е.И. Трехканальный нониусный преобразователь время код. ПТЭ, 1997, № 3, с.99.

38. Гурин Е.И. и др. Быстродействующий нониусный измеритель временных интервалов. ПТЭ, 1997, № 3, С.102.

39. Деменков В.Г. и др. Преобразователь время-амплитуда-время с большим коэффициентом преобразования. ПТЭ, 1978, № 3, с.109.

40. Баламатов Н.Н., Заливако В.Ю. Время-амплитудный преобразователь наносекунд-ного диапазона. ПТЭ, 1980, № 3, с. 109.

41. Ан Сен Кук и др. Пятнацятиканальный измеритель временных интервалов. ПТЭ, 1980, № 5, с. 92.

42. Мерзляков С.И. Наносекундный преобразователь время-амплитуда. ПТЭ, 1980, № 5, с.94.

43. Дегтярев А.П., Махринский Т.В., Шевченко В.А. Старт-стоповый преобразователь время-амплитуда с высокой допустимой скоростью счета. ПТЭ, 1981, № 3, с. 104.

44. Матчак А.Т. Преобразователь временных интервалов в напряжение. ПТЭ, 1982, № 1, с.105.

45. Семехин А.Н., Сверида С.В., Клопников Е.Б. Наносекундный время-амплитудный преобразователь с предварительным временным отбором. ПТЭ, 1982, № 2, с.82.

46. Семехин А.Н., Сверида С.В., Клопников Е.Б. Стабильный время-амплитуда преобразователь с высокой загрузочной способностью. ПТЭ, 1982, № 4, с.92.

47. Маньяков П.К., Тчала В. Четырехканальный цифровой измеритель временных интервалов с пикосекундным разрешением. ПТЭ, 1986, № 5, с.79.

48. Големинов А.Г., Чепель В.Ю. Время-амплитудный преобразователь. ПТЭ, 1986, № 5, с.83.

49. Демьянчук Т.М., Биенко А.В., Прокопив М.Д. Наносекундный преобразователь временных интервалов. ПТЭ, 1987, № 4, с.78.

50. Гляченко А.С., Григориев А.И. Амплитудно-цифровой преобразователь. ПТЭ, 1991, №2, с.101.

51. Евграфов Г.Н., Канцеров В.А. Преобразователь «старт-стоп» временных интервалов широкого диапазона. ПТЭ, 1983, № 2, с. 88.

52. Farr W., Heintze J. Drift electronics for time and pulse height measurement whit multiple hit capacity. NIM, 1978, v.156, p,301.

53. Pernicka M. Drift-time measurement electronics. NIM, 1978, v. 156, p.311.

54. Delavallade G., Vanuxem J.P. NIM, 1988, v. A273, p.596.

55. Delavallade G., Vanuxem J.P. Int. Conf. on the Impact of digital Microelectronics and Microprocessore on Particle Physics. Triest, March 1988.

56. Sasaki О. TKO 32-channel pipeline JDC module using a 1 GHz GaAs shift registers. IEEE Trans. onNuc. Sci., 1991, vol. NS-38, № 2, p.281.

57. Sasaki O., Tanigushi T. et al. KEK Preprint 88-89. Ibaraki-ken, 1988.

58. Asher E. A drift chamber system for use in a high rate environment. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1979, vol. NS-26, № 1, p.54.

59. Asher E. The brookhaven national laboratory's multiparticle spectrometer drift chamber system. IEEE Trans. onNuc. Sci., 1980, vol. NS-27, № 1, p. 139.

60. Farr W., Heuer D., Wagner A. Readout of drift chambers whit a 100 MHz Flash ADC system. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1983, vol. NS-30, № l, p.95.

61. Bourgeois F. Proposal for a fast, zero suppressing circuit for the digitisation of analog pulses over long memory times. NIM, 1984, v.219, p.153.

62. Lenzi G., Podini P. at al. Low cost time to digital converter in real time with 1 ns resolution. NIM, 1978, v.150, № 3, p.575.

63. Аулченко B.M. Широкодиапазонный время-цифровой преобразователь с высоким разрешением. ПТЭ, 1977, № 1, с.79.

64. Демянчук Т.М., Ткаченко К.В., Белей С.М. Быстродействующий преобразователь временных интервалов в код. ПТЭ, 1983, № 2, с.86.

65. Будагов Ю.А. и др. Преобразователь время-код с наносекундным разрешением. Препринт ОИЯИ 13-84-395, Дубна, 1984.

66. Веденеев О.В., Маценов С.И., Черных Р.И. Двадцати пятиканальный преобразователь время-цифровой код. ПТЭ, 1985, № 6, с.88.

67. Данилевич В.В., Новиков Е.В. Спектрометрический многостоповый преобразователь время-код для диапазона 0,5-1 мкс. ПТЭ, 1988, №1, с.86.

68. Замятин Н. И. 16-канальный измеритель временных интервалов для дрейфовых координатных детекторов с общим сигналом «стоп». Препринт ОИЯИ 13-88-457, Дубна, 1988.

69. Augustin I. at al. A multi-hit ADC and TDC for the charged particle trigger of the L3 experiment. NIM, 1993, A325, № 3, p.509.

70. Augustin I. at al. The drift chamber electronics and readout for NA48 experiment at the CERN SPS. NIM, 1998, A403, p.472.

71. Kleinfelder S. At al. MTD132 A new sub-nanosecond multi-hit CMOS time-to-digital converter. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1991, vol. NS-38, № 2, p.97.

72. Canselo G. At al. Fermilab physics department FASTBUS TDC module. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1991, vol. NS-38, № 2, p.290.

73. M. Passaseo, E. Petrolo, S. Veneziano. A TDC integrated circuit for drift chamber readout. NIM, 1995, A367, p. 418.

74. MTD133B 8-channel multihit time-to-digital converter. // LeCroy. Research Systems, 1996, Catalog, p. 178.

75. Ljuslin C. et al. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1994, vol. NS-41, p.1104.

76. Statish K., Dhawan J.W. Time measurement with a multiphase clocks. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1983, vol. NS-30, № 1, p.293.

77. Legrele C., Lugol J.C. A one-nanosecond resolution time-to-digital converter. IEEE Trans, on Nuc. Sci., 1983, vol. NS-30, № 1, p.297.

78. Никитюк H.M. Электронные методы экспериментальной физики высоких энергий. Лекции для молодых ученых. Вып. 42, Р1-87-909, Дубна, 1987.

79. Абрамов Б.М. и др. ПТЭ, 1979, № 5, с.52.

80. Ажгирей Л.С. и др. Препринт ОИЯИ 13-88-437, Дубна, 1988.

81. Ladygin V.P., Manyakov Р.К., Piskunov N.M. The method of time-of-flight triggers whit digital selection of events. NIM A357 (1995), p. 386.

82. Ладыгин В.П., Маньяков, Резников С.Г. Триггер по времени пролета на основе преобразователя время-амплитуда. Препринт ОИЯИ Р13-2000-117, Дубна. 2000.

83. Басиладзе С.Г., Иванов В.И. Питание ФЭУ для работы с частотой 100 МГц. Сообщение ОИЯИ 13-9172, Дубна, 1975.

84. Hubbeling L. A low power, high frequency DC-DC converter for generating high voltages. CERN / EP Internal Report 78-5, 1978.

85. Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич E.C. Основы экспериментальных методов ядреной физики. М.: Энергоатомиздат, 1985.

86. Анисимов Ю.С. и др. Сцинтилляционный передний спектрометр установки СФЕРА. Краткие сообщения ОИЯИ, № 551., 1991, с. 23.

87. Афанасьев С.В. Многоэлементный сцинтилляционный счетчик площадью 4м2. ПТЭ, 1996, №2, с.27.

88. Balph Т. Interconnection techniques for Motorola's MECL 10000 Series Emitter Coupled Logic, Application Note 556, Motorola Int., 1972.

89. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике. Справочник. /Под редакцией Файзулаева Б.Н., Тарабрина Б.В./ М.: Радио и связь, 1986.

90. Китаева А.В. Медианные оценки параметров квадратичного тренда временного рада. Автометрия, 1990, № 1, с. 87.

91. XILINX. ХАРР Applications Handbook. 1992.

92. Суставов А.Ф., Ковинский В.PL, Калупаев Д.М., Патаракин О.О., Суслин В.В. Цилиндрическая дрейфовая камера с трехмерным съемом информации. ПТЭ, 1994, №5, с.31

93. XILINX. The Programmable Logic. Data book. 1998.