丁卫撑 王 义 黄洪全 王 敏

1（成都理工大学地学核技术四川省重点实验室 成都 610059）

2（清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室 北京 100084）

基于多气隙电阻板室(MRPC)的飞行时间(TOF)探测器是 ALICE、CBM、STAR、NICA[1−3]等大型实验装置中的主要探测器之一，它需要大量的前端电子学通道，一般采用NINO技术放大传输，采用HPTDC技术数字化[4]。对于一些小型的TOF测试系统，比如MRPC探测器样机性能的宇宙射线测试和束流实验，简单的前端电子学系统配合高速数据获取系统是比较理想的技术方案。MRPC探测器输出电流信号小且脉冲前沿快而窄[5]（电流一般为几个 nA，上升时间为几个 ns，可减少脉冲前沿甄别时间晃动），在用MRPC做粒子飞行时间探测中，需获取探测器输出脉冲信号的幅度信息和其前沿的时间信息。由于受放大器带宽、放大转换速度、噪声等因素的限制，一般的前置电流型放大器无法满足这一要求。本文介绍的TOF前端电子学模块有价格低廉、制作方便、便于快速组装测试系统等优点。

1 TOF探测信号放大器结构和原理

放大器电路原理结构如图1，由于MRPC探测器两级输出信号极性相反，所以可用MRPC探测器输出信号的特点，通过第一级差分放大器将极性相反的电流信号转换为极性相反的差模电压信号。该差模电压信号其中一路经快速比较器甄别，获取脉冲信号前沿时间信息，另一路经第二级差分放大器进一步放大，传输到幅度获取系统。

“IN+”接 MRPC负高压电极侧的信号输出端，也即正信号输出端，“IN-”接 MRPC正高压电极侧的信号输出端，也即负信号输出端。……