核信息获取与处理 Chapter 7

7-1.1 名词解释

7-1.1.1 前端电子学的噪声

电子学线路由电阻、电容、晶体管和集成电路等元器件组成的。元器件中的载流子的随机运动或载流子的数量涨落会在线路的输出端产生随机涨落的无用信号。这就是噪声。

7-1.1.2 模-数转换(Analog Digital Conversion)

模拟数字转换就是将输入信号的电压值变换成计算机可以读取的数码,数码应与模拟电压成正比。

7-1.1.3 电子学噪声

元器件中的载流子的随机运动或载流子的数量涨落会在线路的输出端产生随机涨落的无用信号。


7-1.2 填空题

*7-1.2.1

前端电子学将探测器输出的微弱的电信号经过放大和数字化处理以后转变成计算机能够接收的数据。

*7-1.2.2

前端电子学的主要功能就是抽取粒子探测器输出电信号的某些特性,转换为能够反映粒子特性的数据,供在线计算机读取和记录。

*7-1.2.3

出现在前端电子学输出端的噪声来自两个方面:探测器和前端电子学线路本身。

*7-2.2.1

高能物理实验需要一个触发判选系统实时地排除大量本底,选出有意义的好事例,再通知数据处理系统收集处理。


7-1.3 简答题

7-1.3.1 粒子探测器输出信号有一定的随机性,主要表现为哪几个方面?

  1. 由入射粒子能量损失的随机性造成的信号幅度的随机性;
  2. 由粒子出现时间的随机性造成的信号间隔的随机性;
  3. 由粒子在探测器单元穿越径迹的不同造成的信号宽度(或形状)的随机性。

7-1.3.2 简述电子学中噪声和干扰的共性和差别。

  1. 共性:噪声和干扰都会影响系统的正常工作,增加测量误差,使得系统在没有信号输入时也有输出。
  2. 差别:来源不同。噪声来源于系统内部,而干扰则来源于别的子系统,且外部系统的工作状态会影响干扰水平。从信号的性质来看,噪声是随机的,在示波器上是一条亮带,干扰则往往有一定的波形。

7-1.3.3 为减小前端电子学本身的噪声,如何设计第一级电路?

  1. 采用低噪声的元器件;
  2. 采用低噪声线路;
  3. 降低电路的工作点;
  4. 降低电路的工作温度;
  5. 冷端接技术。

7-2.3.1 简述一个触发判选系统的要求

  1. 对好事例的判选效率要高;
  2. 尽可能多地排除本底;
  3. 判选速度快;
  4. 灵活多变,以适应不断变化的实验条件和物理要求。

7-1.4 论述题

从略


7-1.5 计算题

从略