R&D w dziedzinie rejestracji i cyfrowej obróbki sygnałów z szybkich detektorów promieniowania jądrowego



Podobne dokumenty
mgr inż. Stefana Korolczuka

γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego

Β2 - DETEKTOR SCYNTYLACYJNY POZYCYJNIE CZUŁY

Zespół Zakładów Fizyki Jądrowej

OPBOX ver USB 2.0 Miniaturowy Ultradźwiękowy system akwizycji danych ze

Spektroskopia neutronów opóźnionych po rozpadzie β

White Rabbit sub-ns synchronizacja i deterministyczny transfer danych

NZ54: Zakład Fizyki Transportu Promieniowania

Pomiar strumienia termicznych neutronów w podziemnym laboratorium w Gran Sasso. Karol Jędrzejczak IPJ P-VII Łódź

Badanie właściwości wysokorozdzielczych przetworników analogowo-cyfrowych w systemie programowalnym FPGA. Autor: Daniel Słowik

Zastosowania wzmacniaczy operacyjnych cz. 2 wzmacniacze pomiarowe (instrumentacyjne)

Badania eksperymentalne kolektywnej struktury nuklidów z pobliża jąder magicznych- 40 Ca i 56 Ni, przy wysokim spinie

Wyznaczanie efektywności mionowego układu wyzwalania w CMS metodą Tag & Probe

Przewodnik po wielkich urządzeniach badawczych

PLAN STUDIÓW. efekty kształcenia

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk. Imię i nazwisko:... Imię i nazwisko:...

RADIOMETR Colibri TTC

Identyfikacja cząstek

Funkcje sterowania cyfrowego przekształtników (lista nie wyczerpująca)

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

J14. Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE

Konferencja Nauka.Infrastruktura.Biznes

Projekt Akceleratory i Detektory dla terapii onkologicznej i ochrony granic

Łukasz Świderski. Scyntylatory do detekcji neutronów 1/xx

PRACE MAGISTERSKIE PROPONOWANE DO WYKONANIA W ZESPOLE Prof. Pawła Moskala (

Metrologia wymiarowa dużych odległości oraz dla potrzeb mikro- i nanotechnologii

DZIEŃ POWSZEDNI PRACOWNIKÓW WYKONUJĄCYCH TESTY SPECJALISTYCZNE APARATÓW RENTGENOWSKICH

Pomiary prędkości neutrin

i. m.henr n yka N ie i wod o n d i n c i zańs ń kie i go

Warsztaty Akceleracji i Zastosowań Ciężkich Jonów w ŚLCJ UW

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

Adam Maj IFJ PAN Kraków. Warszawa, FP7 Info Day, 2 czerwca 2009

Embedded Solutions Automaticon Efektywne pomiary i sterowanie przy użyciu systemu wbudowanego MicroDAQ

DOSTAWA SYSTEMU CYFROWYCH MIKROFONÓW BEZPRZEWODOWYCH

Synchronizacja częstotliwości i czasu jako niezbędny element nowoczesnych sieci elektroenergetycznych

Fluorescencyjna detekcja śladów cząstek jądrowych przy użyciu kryształów fluorku litu

FIZYKA III MEL Fizyka jądrowa i cząstek elementarnych

Zastosowanie systemu 2D TL do badania skanujących wiązek protonowych

Nowe scyntylatory w ochronie granic

Temat 5. PRACE APARATUROWE I METODYCZNE

OPBOX ver USB 2.0 Mini Ultrasonic Box with Integrated Pulser and Receiver

Dawki indywidualne. środowiskowe zmierzone w zakładach. adach przemysłowych objętych kontrolą dozymetryczną w LADIS IFJ PAN w Krakowie w latach 2006.

Zadania badawcze realizowane w Oddziale V IFJ PAN w ramach projektu NCBiR

Transceiver do szybkiej komunikacji szeregowej i pętla fazowa do ogólnych zastosowań

Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej- Centrum Cyklotronowe Bronowice

Akceleratory elektronów przeznaczone do sterylizacji radiacyjnej. Jerzy Stanikowski

Big Science: Thermonuclear Fusion Projects Workshop IFJ PAN,

mgr inż. Macieja Lipińskiego temat: Methods to increase reliability and ensure determinism in a White Rabbit network

PRZETWARZANIE CZASOWO-PRZESTRZENNE SYGNAŁÓW PROJEKT -2016

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Temat 2. BADANIA EKSPERYMENTALNE I TEORETYCZNE W ZAKRESIE FIZYKI JĄDROWEJ I ODDZIAŁYWAŃ SILNYCH

Zaawansowana analiza mocy i jakości energii z wykorzystaniem wielokanałowych, synchronicznych systemów rejestracji danych firmy Dewetron

ANALIZATOR TOPAS 1000 (FLUKE 1760) POMIARY PARAMETRÓW JAKOŚCI ENERGII ELEKTRYCZNEJ

Szybkie skanowanie liniowe. Skanery Liniowe - - technologia inspekcji przemysłowej

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

Zakład Układów Elektronicznych i Termografii

Pomiary prędkości neutrin

J6 - Pomiar absorpcji promieniowania γ

Fragmentacja pocisków

Raport 2096/AP. Projekt źródła prądowego, do testów sterowania systemu produkcji wiązki cyklotronu C230, pod kątem pomiarów energii metodą TOF

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

Eksperymentalne badanie układów kilkunukleonowych

ESS LUND E-XFEL DESY W7X IPP GREIFSWALD SPIRAL 2 GANIL T2K, J-PARC BELLE 2, KEK IFJ PAN KRAKÓW CTA CHILE FAIR DARMSTAT LHC, ATLAS CERN ITER CADARACHE

Część 6. Mieszane analogowo-cyfrowe układy sterowania. Łukasz Starzak, Sterowanie przekształtników elektronicznych, zima 2011/12

Licznik Geigera - Mülera


DAC-HA200. Wzmacniacz słuchawkowy i przetwornik D/A. Black. Duch referencyjnego Hi-Fi wkracza w świat sprzętu przenośnego

BADANIE KORELACJI KIERUNKOWYCH DLA KASKADY PROMIENIOWANIA GAMMA EMITOWANEGO W ROZPADZIE ANIHILACYJNEGO POZYTONÓW Z ROZPADU 22 NA

Rys. 1. Wzmacniacz odwracający

Theory Polish (Poland)

Analizy Ilościowe EEG QEEG

Wyznaczanie profilu wiązki promieniowania używanego do cechowania tomografu PET

Część 5. Mieszane analogowo-cyfrowe układy sterowania

Mikroprocesory i Mikrosterowniki Analog-Digital Converter Konwerter Analogowo-Cyfrowy

A. Woźniak, M. Budzanowski, A. Nowak, B. DzieŜa, K. Włodek, M. Puchalska, R. Kopeć, M. Kruk

CERN - pierwsze globalne laboratorium. Magdalena Kowalska CERN, PH-Dept.

Komputerowe systemy pomiarowe. Dr Zbigniew Kozioł - wykład Mgr Mariusz Woźny - laboratorium

3GHz (opcja 6GHz) Cyfrowy Analizator Widma GA4063

Dawki otrzymywane od promieniowania jonizującego w placówkach medycznych objętych kontrolą dozymetryczną w LADIS IFJ PAN

Innowacje wzmacniające system ochrony i bezpieczeństwa granic RP

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

Cyfrowy miernik poziomu dźwięku

Licznik scyntylacyjny

J8 - Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Podstawowe zastosowania wzmacniaczy operacyjnych wzmacniacz odwracający i nieodwracający

PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego

Table of Contents. Table of Contents UniTrain-I Kursy UniTrain Kursy UniTrain: Technika cyfrowa. Lucas Nülle GmbH 1/7

WYBRANE TECHNIKI SPEKTROSKOPII LASEROWEJ ROZDZIELCZEJ W CZASIE prof. Halina Abramczyk Laboratory of Laser Molecular Spectroscopy

Wszechświata. Piotr Traczyk. IPJ Warszawa

Implementacja Gigabitowego Ethernetu na układach FPGA dla eksperymentów fizycznych


LABORATORIUM ELEKTRONIKI WZMACNIACZ MOCY

Fizyka jądrowa z Kosmosu wyniki z kosmicznego teleskopu γ

CEL 4. Natalia Golnik

PCI/PCI-X PCI Express

CENNIK DETALICZNY październik Polpak Poland Sp. z o.o. Al. Jerozolimskie 333A Reguły k/warszawy.

TECHNIKI MEDYCYNY NUKLEARNEJ. TOMOGRAFIA PET Wykład 12

Polacy i Polska w technologiach detektorów w CERN-ie. L. Zwalinski CERN EP/DT December 16 th 2016

Zakład Eksperymentu ATLAS (NZ14)

Fizyka do przodu: AFP, ALFA Janusz Chwastowski

Transkrypt:

R&D w dziedzinie rejestracji i cyfrowej obróbki sygnałów z szybkich detektorów promieniowania jądrowego dr inż. Marcin Jastrząb Zakład Struktury Jądra NZ22 Przegląd działalnosci naukowej Instytutu Fizyki Jądrowej, 27-28 stycznia 2014

Spis treści Detektory scyntylacyjne dla spektroskopii γ oraz dyskryminacji n-γ. Projekt PARIS (Photon Array for studies with Radioactive Ion and Stable beams). System Akwizycji nowej generacji NUMEXO2 projektowany w GANIL (Francja) przy współpracy IFJ. Karta przetwornika ADC 14-bit, 250Ms/s FADC Mezzanine. Projekt algorytmu dysktryminacji n-γ (Charge Comparison) dedykowany dla FPGA dla FADC Cyfrowe techniki pomiaru czasu (Time Of Flight) Detektory Diamentowe CVD w spektroskopii i precyzyjnych pomiarach TOF (~ps) White Rabbit: nowy standard synchronizacji dla rozproszonych systemów pomiarowych

Detektory i materiały scyntylacyjne do detekcji promieniowania jądrowego Projekt PARIS Phoswich: elementy detekcyjne NaI i LaBr3 detekcja γ R. Casanovas et al. NIM A 675 (2012) 78-83 Kryształy NaI i LaBr3 detekcja neutronów dyskryminacja n - γ (scyntylatory ciekłe) BC501A, BC501, BC519, BC537 Scyntylatory plastikowe w fazie R&D NaI wolny sygnał (~1us) LaBr3 szybkie narastanie (~10ns) LaBr3 NaI 1.17 MeV 1.33 MeV Projekt NEDA Separacja n- γ: PSA + dyskryminacja czasowa Separacja n- γ za pomocą analizy kształtu impulsu (PSA) metodą Charge Comparison P-A. Söderström

System Akwizycji nowej generacji NUMEXO2 projektowany w GANIL (Francja) przy współpracy IFJ Cluster detektora AGATA Advanced GAmma Tracking Array w laboratorium LNL, Legnaro Drzewo systemu GTS: synchronizacji i triggera. Standard zaprojektowany przez INFN Padova GTS IP core dla FPGA zaprojektowany przez A. Czermaka, B. Fent Cyfrowa Elektronika Front-End Karta Cyfryzatora FADC Mezzanine 14-bit, 250MHz dla projektów: NEDA,EXOGAM, PARIS

Projekt algorytmu dysktryminacji nγ (CC) dedykowany dla FPGA TRIGGER REQUEST to GTS RATIO Polarity Threshold Input data 8-bit Moving Average Slightlyfiltered version First threshold detector 32 samples n/gamma disc TOF n/gamma disc CC START COUTING DIVISION Fast gate length (alfa) Slow gate length (beta) Extra delay 8 samples Baseline samples and pre-trigger INT INT INT Pedestal subtraction and correction TIMING CONTROL Marcin Jastrząb i Xavi Egea Canet

Cyfrowe techniki pomiaru czasu (Time Of Flight) Dedykowane oprogramowanie do pomiarów TOF metodami cyfrowymi z wykorzystaniem karty FADC mezzanine (sygnał próbkowany co 5ns) dla detektorów BC501A. Cyfrowe Algorytmy CFD + Cubic spline pozwalają na osiągnięcie sub-nanosekundowej rozdzielczości czasowej. Algorytmy cyfrowe pozwalają na osiąganie większych rozdzielczości czasowych w połączeniu z szybkimi detektorami i dedykowana elektroniką. Próbkowanie @ 200MS/s Sygnał analogowy nadpróbkowany Time resolution results

Detektory Diamentowe w spektroskopii i precyzyjnych pomiarach czasu (~ps) Podstawowe parametry sygnału detektora diamentowego CVD: czas trwania impulsu <1ns rozdzielczość energetyczna na poziomie 20keV zakres dynamiczny ~150dB Pomiar profilu czasowego wiązki protonowej cyklotronu AIC-144 w IFJ detektorem diamentowym. Makroipmuls wiązki AIC144, ~600us Mikroimpulsy wiązki, odległość 40ns Plany wykorzystania det. diamentowych w IFJ: Pomiary spektroskopowe i czasowe - R&D dla detektora RFD Pomiar struktury czasowej wiązki cyklotronu Proteus-235 Profilometria przestrzenna wiązki oparta o pomiar pojedynczych cząstek Pomiary TOF metodami cyfrowymi Tomasz Nowak, Marcin Jastrząb

Detektory Diamentowe w spektroskopii i precyzyjnych pomiarach czasu (~ps) Parametry detektorów diamentowych stawiają b. wysokie wymagania elektronice front-end pod względem poziomu szumów (~3mV RMS) przy dużych wzmocnieniach (>40dB) i szerokości pasma 2GHz (RF) szczególnie w kontekście pomiarów czasowych TOF. Wzmacniacz DBA IV, referencyjny wzmacniacz szerokopasmowy dla det. diamentowych (GSI) Niskoszumowy wzmacniacz impulsowy do zastosowań czasowych (prototyp) Charakteryzacja wzmacniacza dla pomiarów czasowych. Pomiar jittera sygnału wyjściowego o częstotliwości 2GHz (~1ps).

White Rabbit - Synchronizacja i Determinizm The White Rabbit (WR) project is a multi-laboratory and multi-company effort to bring together the best of the data transfer and timing worlds compatybilny ze standardem PTP (Precision Time Protocol) IEEE1588-2008 sub-ns dokładność precyzja na poziomie dziesiątek ps niewielkie maksymalne opóźnienie symulacja & testy strukturalne kodu wysoka niezawodność zakres odległości dziesiątki km systemy eksperymentalne z tysiącami węzłów General Machine Timing System (GMT) @ FAIR task: trigger and synchronize equipment actions 1 μs precision in 98% of all cases few ns precision for dedicated tasks, e.g. kickers > 2000 devices connected to timing system < 2km distances Experiments (NUSTAR, CBM, Panda) require 1ns precision with clock jitter less than 50 ps Dedykowany switch dla White Rabbit Aplikacje White Rabbit: Deployed for time distribution: CERN Neutrinos to Gran Sasso Future applications: CERN and GSI (LHC & FAIR) HiSCORE: Gamma & Cosmic-Ray The Large High Altitude Air Shower Observatory (China) Potential applications: Cherenkov Telescope Array International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) European deep-sea research infrastructure (KM3NET)

Dziękuje za uwagę!