基于USB接口的TGC探測器信號道檢測系統(tǒng).pdf

1、LHC是歐洲核子研究中心(CREN)在建的大型質(zhì)子-質(zhì)子對撞機，對撞能量為14TeV，建成后將成為世界上能量最高的對撞機。ATLAS是將建在LHC其中一個對撞點上的大型強子多用途粒子探測器。TGC探測器用于ATLAS探測器的μ子觸發(fā)探測器系統(tǒng)中，它是一種工作在飽和模式下的特殊多絲正比室，具有較高的時間分辨率和較好的空間分辨率，其時間分辨率優(yōu)于25ns。 ATLAS共需要3968個TGC探測器。山東大學(xué)高能物理研究室承擔(dān)了ATLA

2、Sμ子觸發(fā)探測器系統(tǒng)中400個TGC探測器單元的研制和生產(chǎn)，每個單元有64個信號道。為了保障生產(chǎn)的TGC探測器的合格率，作為生產(chǎn)流程中的一個環(huán)節(jié)，在TGC雙層單元合成后和在TGC封裝之前要對其信號道進行性能檢測。 依據(jù)TGC探測器物理結(jié)構(gòu)的電子學(xué)特性，采用了一種簡便的測試方法，設(shè)計了一套快速的信號測試系統(tǒng)。鑒于USB接口的快速性和安裝方便等優(yōu)點，采取了通過USB接口把數(shù)據(jù)上傳給計算機，在計算機上顯示測量結(jié)果，并給出TGC信號道的

3、狀態(tài)報告，實現(xiàn)自動檢測64路TGC信號道。把USB接口技術(shù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)相結(jié)合建立了一套基于USB接口的TGC探測器信號道檢測系統(tǒng)。 文中介紹了USB接口技術(shù)的基本知識，闡明了TGC信號道檢測系統(tǒng)的工作原理，詳細的闡述了整套系統(tǒng)硬件部分(信號道選取、模擬信號處理和USB接口)的電路設(shè)計和軟件部分(固件程序、設(shè)備驅(qū)動程序和用戶界面程序)的實現(xiàn)。 整個系統(tǒng)的硬件部分在一塊PCB上實現(xiàn)，設(shè)計完好的的硬件部分滿足NIM標準

4、。軟件部分中的固件程序不僅完成對USB外設(shè)的控制，而且依據(jù)USB協(xié)議還完成對采集數(shù)據(jù)的上傳，以及解析來自主機的命令。驅(qū)動程序起到了底層硬件與用戶界面程序之間的橋梁作用，采用WDM模型，以DDK作為開發(fā)工具，來實現(xiàn)與Windows系統(tǒng)底層核心機制相交互的功能。整套系統(tǒng)的實現(xiàn)給出了一種在Windows操作系統(tǒng)下開發(fā)USB設(shè)備的方法。為了使這套系統(tǒng)更友好，在軟件中分別給出對應(yīng)不同測量情況的測量方法，如僅檢測TGC的信號道中的一路，順序?qū)?4路