高等核电子学
课程编码:180208082700P1008H
英文名称:Advanced Nuclear Electronics
课时:60
学分:3.00
课程属性:学科核心课
主讲教师:刘振安等
教学目的要求
本课程为核科学与技术学院一级学科“核科学与技术”核技术及其应用及相关专业研究生的学科核心课和物理科学学院一级学科“物理学”粒子物理与原子核物理专业研究生的专业普及课,从综合基础知识、基本概念与原理、常用标准、新技术发展及应用等四个方面对核物理及粒子物理实验与核技术应用中所需电子学进行完整介绍,包括核探测器信号的特点、核电子学基本概念、信号处理的原理方法以及所采用的各种技术、跟踪核电子学相关的最新技术及未来发展方向。
通过本课程的学习,学生能够了解核物理与粒子物理实验中信号处理及仪器的完整知识体系,理论框架、发展历史与现状,掌握实验中常用仪器设备的原理,学会运用最先进的电子学手段对粒子物理与核物理实验中产生的信号进行处理。使从事粒子物理与核物理研究的学生打下坚实的基础,能立即从事相关实验研究,并能更好地理解实验、为数据分析提供帮助。
预修课程
电路基础、脉冲数字电路原理
大纲内容
第一章 引论 2学时 刘振安
第1节 核与粒子电子学研究的对象与特点
第2节 核与粒子电子学研究的基本技术
第3节 核与粒子电子学研究的应用领域
第二章 信号、噪声分析方法及信号处理概述 8学时 刘振安
第1节 探测器简介
第2节 探测器的输出信号
第3节 噪声
第4节 分析方法基础
第三章 前置放大器 2学时 赵京周
第1节 前置放大器的作用与分类
第2节 电荷灵敏前置放大器
第3节 电压灵敏放大器
第4节 电流灵敏放大器
第四章 线性放大器 4学时 赵京周
第1节 概述
第2节 谱仪放大器的放大节
第3节 滤波与成型
第4节 快放大器
第5节 弱电流放大器
第五章 时变与非线性电路 2学时 刘振安
第1节 线形门
第2节 时变滤波成形电路
第3节 展宽器
第4节 基线恢复
第5节 堆积拒绝
第六章 脉冲幅度分析 4学时 刘振安
第1节 脉冲幅度甄别器
第2节 单道脉冲幅度分析器
第3节 幅度-数字转换
第4节 电荷时间变换(QTC)技术
第5节 Flash ADC
第七章 脉冲时间分析 4学时 刘振安
第1节 概述
第2节 定时方法
第3节 符合与反符合
第4节 时间-数字变换
第5节 脉冲波形甄别
第八章 触发判选系统与在线数据获取 4学时 刘振安
第1节 触发判选
第2节 在线数据获取系统
第九章 核与粒子物理实验中的常用标准 15学时 刘振安
第1节 逻辑信号电平标准
第2节 NIM标准及GPIB总线
第3节 CAMAC总线
第4节 VME/VXI总线
第5节 CompactPCI总线
第十章 当前最新技术应用实例 15学时 刘振安
第1节 流水线处理技术
第2节 最新VLSIC (ASIC/FPGA/CPLD) 应用
第3节 HPTDC-高性能时间数字转换器
第4节 Medipix简介
第5节 新标准xTCA简介
第6节 高速串行传输、光隔离器件、光纤技术
第7节 抗辐照电子学最新简介
参考书
1、
核电子学(上、下册)@高能物理数据分析
王经瑾@朱永生、刘振安
1983年@2011年
原子能出版社@中国科技大学出版社
课程教师信息
刘振安,高能物理研究所,研究员。
赵京周,高能物理研究所,研究员