Phase control of switching from positive to negative index material in a four-level atomic system

Electric and magnetic responses of the medium to the probe field are analysed in a four-level loop atomic system by taking into account the relative phase of the applied fields. An interesting phenomenon is found: under suitable conditions, a change of the refractive index from positive to negative can occur by modulating the relative phase of the applied fields. Then the medium can be switched from a positive index material to a negative index material in our scheme. In addition, a negative index material can be realized in different frequency regions by adjusting the relative phase. It may give us a convenient way to obtain the desired material with positive or negative index.

Magnetic and optical properties of cobalt nanowires fabricated in polycarbonate ion-track templates

Submitted by CAS-IR

Formation of Au nanoparticles in sapphire by using Ar ion implantation and thermal annealing

In this paper, we present results of the synthesis of gold nanoclusters in sapphire, using Ar ion implantation and annealing in air. Unlike the conventional method of Au implantation followed by thermal annealing, Au was deposited on the surface of m- and a- cut sapphire single crystal samples including those pre-implanted with Ar ions. Au atoms were brought into the substrate by subsequent implantation of Ar ions to form Au nanoparticles. Samples were finally annealed stepwisely in air at temperatures ranging from 400 to 800 C and then studied using UV–vis absorption spectrometry, transmission electron microscopy and Rutherford backscattered spectrometry. Evidence of the formation Au nanoparticles...

高计数率下的四路反堆积放大电路

A quadruple rejected-pile up amplifier used for high counting rate up to 105/s of average counting rate was described in this paper.To meet the need of high counting rate,the baseline regulation fuction,rejected pile up fuction was designed in the amplifier and the mark of rejected pile up was given for treatment of successive circuits.The quadruple amplifier consisting of four same circuits was assembled in one single NIM modul.These circuits have the advantages of compact construction,small volume and sta...中文文摘：介绍一种在高计数率情况下的反堆积放大器,它允许通过的平均计数为105/s。该放大器为了适应高计数率的要求,设计了基线调节功能和反堆积功能,给出了堆积标志,以便后继电路的处理。该电路在一个单宽NIM插件中有完全相同的四路电路工作,结构紧凑,体积小,工作性能稳定。

CPLD在多路定时信号处理中的应用

本文主要介绍了CPLD在多路定时信号处理中的应用。针对大型核物理实验中的符合测量、多路时间测量系统中的门控快定时信号等应用的需要,设计了一种多路延迟/脉宽调节电路.主要功能是对输入的多路快信号进行延迟和脉宽调节,支持NIM负信号输入和输出,在系统主时钟频率为100MHz的时候,延迟和脉宽调节的最小步进精度为10ns。我们采用复杂可编程逻辑器件CPLD来构建系统的主要电路,具有较小的延迟和脉宽调节误差,和常规逻辑器件相比其特点是:元件少且成本低,功耗小,稳定性好。

超低频/超大脉宽信号源

介绍了一种超低频/超大脉宽脉冲信号产生器。它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmin=800s,最小周期Tmin=1ms。其脉宽可在(1/10)T~(9/10)T范围内分9挡进行调节。输出脉冲f/T的精确度≤0.02‰,输出脉冲f/T的稳定性≤±0.01‰。输出脉冲分连续输出和单次手动触发输出。该电路可以输出NIM/TTL和NIM/INM信号。NIM快信号的上升时间tr≤4ns,下降时间tf≤4ns。

基于CPLD的超低频/超大脉宽信号源的电路设计

介绍了一种基于复杂可编程逻辑器件(Complexprogrammablelogicdevice,CPLD)设计的超低频/超大脉宽脉冲信号产生器。它的主要功能是产生低频、超低频/超大脉宽脉冲信号,其最大周期Tmax>1000s,最小周期Tmin=1ms。其脉宽可在1/1000T—999/1000T范围内以T/1000步进调节。输出脉冲f/T的精确度<0.02‰,输出脉冲f/T的稳定性<±0.01‰。输出脉冲分连续输出和单次手动触发输出。该电路可以输出TTL/TTL和NIM/NIM信号。NIM快信号的上升时间tr<4ns,下降时间tf<4ns。我们用复杂可编程逻辑器件CPLD来构建主要部分电路,和常规逻辑器件相比其突出特点是:元件少、成本低、功耗低。

用于多举物理实验中的多重逻辑单元的研制

介绍了一个可广泛适用于数据获取系统中用作事件触发发生器的 NIM插件 ,它对具有众多相关参数的多举物理实验的实验数据进行有效逻辑处理及筛选。它根据预置的符合重数“N”的大小 ,输出一个 NIM信号“OUT”去触发数据获取系统和 ADC(或 TDC) ,对产生≥ N重符合的事件的实验信号进行数据转换 ,而忽略小于 N重符合的事件 ,从而得到符合事件的多重性及其分布。并使得后台数据获取系统的计算机能更容易和快速地对实验数据进行筛选和获取 ,去除掉大量无用数据 ,筛选掉大量低符合重数的事件 ,提高了实验的效率 ,节省了束流时间。

基于CPLD物理实验电路的研究

复杂可编程逻辑器件CPLD是当今应用最广泛的可编程专用集成电路（ASIC）之一，使用一片CPLD可以代替原来用很多器件才能完成的逻辑功能，我们用CPLD来构建数字电路，和常规逻辑器件相比其突出特点是：元件少，成本低，功耗低。ALTERA公司是全球著名的复杂可编程逻辑器件供应商，结合实际工作的需要，我们选用了ALTERA公司的MAXII EPM1270芯片做了一系列实验电路，先后开展的研究工作包括：1.超低频/超大脉宽信号源；2.门延迟产生电路。 这两方面的工作分别在论文的有关专题介绍。超低频/超大脉宽信号源用作为多定标测量数据获取系统的门控信号，主要功能是产生一系列精确度高、稳定性好的低频、超低频/超大脉宽脉冲信号，且可以根据需要选择手动触发单个大脉冲输出。本电路输出脉冲f/T的精确度≤0.02‰，输出脉冲f/T的稳定性≤±0.01‰。基于CPLD设计的超低频/超大脉宽信号源电路只需一片CPLD就可以取代原来用很多逻辑器件才能完成的功能，此外基于CPLD设计的该信号源的最大周期可超过1000s、步进脉宽调节可达T/1000，远远超过用户提出的指标，从而能满足更多的应用需要。 基于CPLD的门延迟产生电路主要功能是对输入信号进行展宽延迟，我们将它做成NIM单宽插件可提供8道信号延迟展宽，支持NIM负信号输入，用于物理实验中的符合测量、多路时间测量系统及能量测量系统中的ADC或QDC门控信号等，替代目前传统同类型的插件GG8000。 目前两个电路都已调试成功，其中超低频/超大脉宽信号源已交付用户使用，获得满意结果

CSR实验探测装置前端电子学的研究

随着国家大科学工程兰州重离子加速器冷却储存环（HIRFL－CSR）的建成， HIRFL－CSR实验探测装置也在建设中。它主要由CSR外靶实验装置和CSRe上的配套实验装置组成，具有高通道数，高探测效率，高能量分辨，高时间分辨和高位置分辨等特点；将实现奇异核性质及奇异核反应研究，核物质的同位旋效应研究等物理目标。如此先进的大型实验探测系统对前端电子学提出了高密度、高集成度，低功耗和良好的长期稳定性等多方面的严格要求，传统的插件化的NIM 和CAMAC 电子学对此已无能为力，因此建造与之相配的读出电子学和数据获取系统成为一个重要的课题和任务。基于这个出发点，论文从发展髙性能多路小型化前端电路和基于先进ASIC芯片的前端电子学系统两个方面进行研究，讨论了我们在这两种电路研究方面采用的新思路和新方法。论文在发展髙性能多路小型化前端电路方面，阐述了一种用于时间分析的宽带放大电路的设计与实现。电路采用超低噪声的集成运放，解决了如何降低噪声的问题；同时引入2阶贝塞尔滤波器加反向求和电路，有效抑制直流漂移，使快放具有良好的直流稳定性和增益稳定性。基于先进ASIC芯片的前端电子学系统的研究是论文的重点。它着重解决了近代核与粒子物理实验中越来越突出的多路多道需求和高性能指标要求。论文首先介绍了一种处于国际先进水平的ASIC芯片的内部结构；随后详细论述了系统的硬件设计和软件开发；最后对系统进行了调试和性能分析。实验室调试结果说明系统已能够适应物理实验的要求，并为最终建立一个完整的满足性能要求的前端电子学系统打下了坚实的基础

电荷测量与时序逻辑电路的研究

中国科学院近代物理研究所大科学工程HIRFL-CSR（Heavy Ion Research Facility at LanZhou-Cooling Storage Ring兰州重离子冷却储存环）已建成并处于调试和验收阶段，实验探测系统也正在建设当中。CSRm实验探测系统由外靶系统和内靶系统构成，主要用于核物理实验研究。CSRm TOF测量系统是现阶段CSRm实验探测系统的主要任务之一。 针对CSRm TOF测量系统电荷测量部分，论文阐述了一种采用前端ASIC-SFE16（Saclay Front End 16）芯片实现电荷测量的新型方法。它替代了采用分立元件和电子学插件构建系统的传统方法，着重解决了近代核物理实验中越来越突出的多路多道需求和高性能指标要求。根据我所多丝漂移室探测器的实际情况，我们设计了基于ASIC芯片的电荷测量前端电路板，结合中国科技大学的时间测量数字获取板，我们初步完成了对系统软硬件的测试，给出的实验室性能测试指标，为其在实验探测系统中的应用奠定了坚实的基础。 同时为了选出测量中的有用事例，需要进行事例判选，因此我们研制了多路延迟/脉宽调节时序逻辑电路，主要功能是针对提供的多路逻辑时序信号进行延迟和脉宽调节，支持NIM负信号输入和输出。 文中最后一部分论述了根据在调试过程中出现的实际问题所提出的解决方法，主要是针对电路的可靠性设计和噪声的处理

用于多举物理实验中的多重逻辑单元的研制

本文全面地论述了用于多举物理实验中的多重逻辑单元的研制开发及这一系统的结构、电路原理、性能和结论。论文前一部分阐明了研制开发的背景及符合测量的一般原理和方法，后一部分就多重逻辑单元的电路原理、可靠性设计、性能、结论展开论述。用于多举物理实验中的多重逻辑单元是一个可广泛适用于数据获取系统中用作事件触发发生器的NIM插件，它对具有众多相关参数的多举物理实验的实验数据进行有效逻辑处理及筛选。它根据预置的符合重数“N”的大小，输出一个NIM信号“OUT”去触发数据获取系统和ADC（或TDC），使它们只对产生≥N重符合的事件的实验信号进行数据转换，而忽略掉小于N重符合的事件，进而根据“N”值大小的变化得到符合事件的多重性及其分布。并从而使得后台数据获取系统的计算机能更容易和快速地对实验数据进行筛选和获取，去除掉大量无用数据，筛选掉大量低符合重数的事件，提高了实验的效率节省了珍贵的束流时间，为后台数据获取系统的计算机节省大量的存储空间。

PHOSWICH信号处理电路

对于典型的PHOSWICH探测器，△E层可以吸收能量小于6Mev的质子和能量小于22Mev的α粒子。E层可吸收能量小于20Mev的质子和能量小于90Mev的α粒子。在目前的核物理实验中，往往是将若干个PHOSWICH探测器构成具有4π立体角的闪烁体箱或闪烁体球，以及构成平板探测器和多元带状探测器。利用这些探测器系统，并配置合理的电子仪器，既可完成能量和位置测量，又可进行不同种类粒子的鉴别。本文将要详细叙述和讨论的是根据这种核探测器信号特点而设计的信号处理电路。这种电路包含了如时间拾取，门控积分和信号展宽等功能。审在快电子学技术领域里，研制多功能NIM插件的一个初步偿试

微机控制数字型脉冲信号发生器

本文介绍一个我们新近研制成功的新型脉冲发生器—微机控制数字型脉冲发生器。它是一个三插宽标准NIM插件。它可以输出±5V的快方波信号，前沿t_r < 4ns，脉冲宽度可从20ns到10μs分档连续调节，输出信号的重复频率为1kHz到30MHz。该仪器不同于一般的脉冲信号发生器，它具有数字化、程控、集成度高、输出信号前沿快、稳定性好等特点，全部参数通过计算机选择和调节。在仪器面板上装有LED发光二极管，显示出所选择的极性、频率和脉宽范围，该脉冲发生器配有较完善的控制程序，用户可以方便地操作使用。该脉冲发生器由微机接口电路，控制电路和脉冲产生电路构成，整个仪器采用集成电路和分立元件制作而成。此外，本文还简要地介绍了在仪器研制过程中解决的几个主要问题