[發明專利]一種電磁粒子探測器讀出電子學板批量測試方法

有效

• 申請號: 202110250426.2
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113050147B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 張庚;常勁帆
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01T1/16
• 分類號: G01T1/16;G01T1/29;G01T7/00
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發明公開了一種電磁粒子探測器讀出電子學板批量測試方法，其步驟包括：1)衰減器控制模塊對衰減器進行參數配置，配置輸入電子學的每一幀信號時長及對應幀信號的衰減倍數；測試系統將電子學的K組配置參數發送到每一待測的電子學；不同電子學具體不同的地址、陽極臺階值與打拿極臺階值；不同組的配置參數中刻度電壓不同；2)信號產生器產生的信號輸入衰減器，衰減器根據參數配置產生M幀階躍變化的信號并依次輸入到每一待測試的電子學，測試每個電子學K個不同刻度電壓下的測試數據；3)測試系統采集每個所述電子學K個不同刻度電壓下的測試數據并對其進行處理生成圖像，以測試各所述電子學的性能。本發明減少測試時間并提高了測試精度。

技術領域

本發明屬于加速器技術領域，涉及一種用于電磁粒子探測器讀出電子學板的批量測試方法。

背景技術

粒子探測器是核物理、粒子物理研究及輻射應用中不可缺少的工具和手段，其中電磁粒子探測器(ED)是一種新型的用于高能宇宙線測量的探測器，目前廣泛應用于LHAASO中，而對大批量生產的電磁粒子探測器讀出電子學板而言，性能需要滿足項目需求，因此對于每一塊電子學，都需要對其進行精準的功能與性能測試。對于電子學的舊版測試方法是通過信號產生器與電子學相連，電子學將數據傳遞至PC機對其進行測試。

電子學板舊版測試方法包括電子學測試連接、DAQ啟動、臺階調整、電荷測試、時間測試、臺階測試、刻度測試、數據處理等多項測試步驟，需要由人力操作信號產生器產生不同幅度信號的同時人工計時一分鐘，一共需要改變信號產生器16次，因此一直需要測試人員手動操作，且舊數據處理方法是基于LINUX系統，因此需要測試人員手動生成與拷貝調試配置、觸發文件，并在后續的測試步驟中，查詢、修改、打開、移動、運行測試文件等操作均需要代碼輸入操作，由于電子學板數量過大，且測試方法過于依賴人工操作，對于每一塊電子學板測試都需要耗費巨大的人力與時間，且計時操作需要依靠人工計時，測試精度難以保證。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的在于提供一種電磁粒子探測器讀出電子學板批量測試方法。該方法可用于對電磁粒子探測器讀出電子學板進行自動化批量測試，包含衰減器硬件控制、數據采集和數據處理三部分自動化測試，本發明可以對基于FPGA的TCP/IP+WR的時鐘與數據融合傳輸模式的所有電磁粒子探測器陣列讀出電子學板進行電荷分辨、時間分辨性能與電荷測量積分非線性測試；無需手動控制測試過程與操作儀器，從而節約人工成本，大量減少測試時間，提高了測試精度。

本發明的技術方案為：

一種電磁粒子探測器讀出電子學板批量測試方法，其步驟包括：

1)衰減器控制模塊對衰減器進行參數配置，配置輸入電子學的每一幀信號時長及對應幀信號的衰減倍數；測試系統將電子學的K組配置參數發送到每一待測的電子學；其中電子學的每組配置參數包括閾值、陽極臺階、打拿極臺階、慢控數據更新間隔、數據包間隔、刻度電壓、刻度啟動、開始Start和結束Stop；不同電子學具體不同的地址、陽極臺階值與打拿極臺階值；不同組的配置參數中刻度電壓不同；

2)信號產生器產生的信號輸入所述衰減器，所述衰減器根據參數配置產生幅度階躍變化的M幀信號并依次輸入到每一待測試的電子學，測試每個所述電子學K個不同刻度電壓下的測試數據；

3)測試系統采集每個所述電子學K個不同刻度電壓下的測試數據并對其進行處理生成圖像，以測試各所述電子學的性能。

進一步的，測試系統將電子學的K組配置參數發送到每一待測的電子學的方法為：測試系統首先將每組配置參數中的不變量發送給對應的電子學；所述不變量包括閾值、陽極臺階、打拿極臺階、慢控數據更新間隔、數據包間隔；然后第i刻度電壓的數據采集階段，發送刻度電壓、刻度啟動、開始Start給各電子學并進行數據采集，然后發送停止Stop；其中，每一所述電子學將每個刻度電壓的測試數據以一數據包的形式發送給測試系統。

進一步的，所述測試系統對測試數據的處理方法為：