为 LHAASO 水切伦科夫探测器阵列设计的前端读出 ASIC 原型
仪器与探测器
2019-07-09 v1
摘要
大型高海拔空气簇射观测站正处于研发阶段，其中水切伦科夫探测器阵列是重要组成部分。光电倍增管的信号范围从单光电子到 4000 光电子不等，且要求高精度电荷与时间测量。为简化信号处理链，采用了电荷-时间转换方法。一款前端读出 ASIC 原型采用 Chartered 0.35 {\mu}m CMOS 工艺设计与制造，其集成了时间甄别并将输入电荷信息转换为脉冲宽度。借助时间数字转换器，时间与电荷可同时数字化。我们已对该芯片进行初步测试，结果表明：在全部动态范围（1~4000 光电子，对应 0.75 ~ 3000 pC，阈值 0.188 pC）内时间分辨率优于 0.5 ns；大输入幅度（500 ~ 4000 光电子）时电荷分辨率优于 1%，1 光电子输入幅度时仍优于 15%，超出应用需求。
引用
@article{arxiv.1907.02966,
title = {Prototype of a front-end readout ASIC designed for the Water Cherenkov Detector Array in LHAASO},
author = {Lei Zhao and Weihao Wu and Jianfeng Liu and Yu Liang and Jiajun Qin and Li Yu and Shubin Liu and Qi An},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.02966},
year = {2019}
}