VLAST反符合探测器的多线程数据采集设计与实现

摘要

反符合探测器（ACD）是甚大面积伽马射线空间望远镜（VLAST）的一部分。为充分测试探测器的功能和性能，并兼容未来多版本探测器的升级与评估，需要设计具有一定灵活性的数据采集系统。该文针对ACD的需求设计并实现了基于USB 3.0规范的数据采集系统，包括USB相关的硬件设计、FPGA逻辑设计和上位机软件设计。软件系统作为该设计的核心，使用Python 3.11实现，应用多线程技术灵活配置系统中接入的USB设备数量并进行设备控制和数据传输。该系统已应用在反符合探测器原理样机中，并在欧洲核子研究中心（CERN）进行了束流实验。实验结果表明，该数据采集系统在长时间实验下工作正常，运行稳定，符合探测器测试需求。

关键词

VLAST / 反符合探测器 / 数据采集系统 / USB3.0 / 多线程 / FPGA

基金资助

国家自然科学基金（U2031206）; 中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目（2025g105）; 工信部重点实验室资助项目（GXB202301）