1)先進的TIMPIC ASIC芯片
為高性能的核探測器而設計的TIMPIC ASIC數據采集芯片,他將來自探測器的模擬信號轉變成數字信號,脈沖寬度與輸入信號脈沖寬度成正比。輸出的數字信號可以直接接入FPGA進行進一步的數據處理,它替代傳統的前置放大器,成型及模數轉換電路。相比于傳統的電路設計,這個TIMPIC ASIC芯片它采取了電流驅動(TBR)的方法來簡化信號處理的過程,也大大減小了功耗和儀器的尺寸。這個TIMPIC ASIC芯片最適合硅光放大器陣列的數據讀出,也可以光放的應用于不同探測器的信號讀出,比如PMT,PS-PMT,APD等等。它特別適合應用于高密度、復雜和低功耗需求應用場景。一個典型的應用就是在(PET)上做前端的信號讀出。
TIMPIC ASIC芯片的突出特點:
-緊湊的尺寸:每個采集芯片的尺寸是15mm*15mm,每片是16通道
-輸入帶寬:100MHz
-電流驅動:快速時間響應(30ps FWHM)和低功率消耗(10mW/ch)
-不需要傳統的成形和模數轉換電路;
-多通道平行數據采集:支持單道觸發或者多道觸發;
-可調節前端觸發閾值;
-放電時間(死時間)調節范圍:200ns-4μS,每一道的數據采集計數率1M/s;
-相比于TOT(時間過閾值)電路(積分非線性4%)有更好的線性度(積分非線性0.8%);
-輸入脈沖寬度調節范圍:100ns-500ns;
-根據不同的應用有2個輸入信號范圍可供選擇:10PC-1000PC和2.5PC-250PC。
2)先進的數據采集系統
這個先進的數據采集系統是基于TIMPIC ASIC和FPGA技術的,他演變成了面向不同規模的數據采集的應用。整個系統支持超過3000個輸入通道,也可以跟客戶需求定制更大規模和尺寸系統。本數據采集系統為純數字化設計。這個輸入的模擬信號在前端通過高性能的TIMPIC ASIC芯片轉換成為數字信號,所有的來自模擬信號的物理信息包括能量,時間和位置就是從這個芯片中轉換得到的。將這個系統用于PET或者其他在線的時間測量的應用來說,是最合適的。
本系統可安裝在WINDOWS或者LINUX系統上通過無線來進行數據的處理、存儲、刪除和展示。本系統已經在做大腦現象的PET的原型機上測試成功。
數據采集系統的突出特點:
-三種輸入模式:64道、256道、3072道(其他道數也可定做);
-前端數據轉換率上限:48Gb/s;
-前端技術最大上限:48M/s;
-最大符合事件采樣率上限是12.5M/s;
-系統時間分別率:0.3ns的二進制寬度,0.6ns的半高寬;
-系統數據采集的時長:7天;
-系統中時間響應時間1ms;
-系統能量分辨率:12bit-14bit之間可選;
-緊湊的外形尺寸:面上附帶32位的電腦操作系統,不需要獨立的電腦;
-支持windows/linux系統,支持無線/有線以太網數據傳輸,支持大規模的數據存儲;
-功耗上限:當前端的所有電子學器件滿負荷運行時為100W;
-支持在線符合硬件功能,符合事件被算到在線符合事件;
-在初始的數據采集模式下可以選擇調試模式;
-支持在線數據計算(DSP)和刻度;
-支持遠程固件升級。