摘要：ZYNQ是集成了现场可编程阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)和高性能双核ARM Cortex-A9处理器的全新架构的SoC(System On Chip)。核电子学领域的数据读出方式,从传统的"处理器+FPGA"的双芯片解决方案到目前的ZYNQ单芯片解决方案,不仅有效地减小读出电子学硬件的尺寸和功耗,而且极大地提高FPGA和处理器之间的有效带宽,为整个读出电子学带来了新的发展。介绍了基于ZYNQ XC7Z010单芯片读出模块的研制细节,包括新架构和传统架构的对比,新架构硬件设计细节、难点及性能,其中涉及DDR3(Double Data Rate 3)SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)布线的关键问题、千兆以太网接口以及嵌入式Linux的移植等。最后,介绍ZYNQBee在中国暗物质实验(China Dark matter EXperiment,CDEX)高纯锗探测器数据采集板卡上的应用,测试表明:以太网口的数据读出平均带宽超过了700 Mb·s-1。

摘要：中国暗物质实验组将对暗物质(弱相互作用粒子)进行直接探测,其中CDEX-10的项目中将利用低阈值高纯锗作为主探测器,液氩作为反符合系统并且为高纯锗提供低温环境。液氩探测系统的性能研究和信号分析,是液氩反符合系统的关键技术。该项目通过搭建小型的液氩信号采集实验装置、建立数据采集和数据分析系统,完成了整个系统的调试和液氩中宇宙线的信号分析;得到了液氩中信号的波形特性以及甄别因子;为暗物质中液氩纯度的研究和TPB镀膜的研究奠定了基础。