takahasi/download/spie1998-takahashi-etal...decoder unit 2 unit 3 unit 4 pseudo trigger line ......

14

Upload: phamthuy

Post on 26-Apr-2018

238 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

��� �������� � ���� �� ��� ������ ���� ���� �������

�� ����������� � ��� ���� �� ���������� � ����������� ������� � �������� � ������� � ������� � ��������� �� ��������� �� ��������� ������ ���� �� ������ �� ������ � �������� � ������!�� �� ������������ ���������� �� ���������� �� ���!��� �� ����� � ������� �� ����������� ��������� �� "��������� �� "#����� �� "!����� � "���� �� "������ �� ������

�� ������ � �������� � ���������� �� ���� ���� �� �������� �� ��!����� $� ��!��������� ����#��� �� % �������� �� ��������� � �����#��

��!������� �& �'� � �!# ����!���� �( � ��! � )�� �*+,-,-� �����!�#��� ����������� ��!����� ../,01-2� ��'�!

�3����� � $�!��� &�� � (��� 4���� �� "���� %!�5��������������� �������,���� "���� 167,2287� ��'�!

� 9�'�����!� �& 4���� �� %!�5������ �& �������!�� 7,+,-� :�!���,��� ����� --+,22++� ��'�!

��!������� �& 4���� �( �!# $���� �( 3����� � )3���*.,- ��������� ;���� �������� +1-,2-/0� ��'�!

�$(��� 4�(�� $��'�!� <�#�6,.1,-7� $���� "���� ������ -8+,22.8� ��'�!

���=���� <�#�8,-,- ������#�!���� �������,��� ��������� ��!������ .--,0100� ��'�!

������ �(� ��� $��'�!� <�#�.8/,- �����,���� ������ ���������,��!� �������� +2.,2--1� ��'�!

��������

��� ���� ��� ���� ��� ����� �� ��� �� ����� ����������� �� ��� ���� �������� ��� �������� ���������� �������� ������� ��� ���� � �� ����� ��� ���������� �� ��� ������ ��� ��� !� ��"��� ! ���� ���� ��� ����� �� ��"���������� ���� �� �� �������� ���������� !�� ��� #� $�% ��� ������� #�� $�%� ��� ��� ����� ����� �� ����"��� �� ��������� ����������� ���� ������� ���� ��� ��� ����� ��� ���������� �� ��&� ��� �� �� ���������� ��'����� ��������� (� ���� ������ � ��� ������� ��� ����"� ��� ��� ���������� ��������� � �� ��� ��� �����" ��� ����� ������

�������� ���� ��� ���� ���� "������ ���� ���� ���� � � ������� ��� ����� ������ ������

�� ����� ��� ���� ������

��� ���� �������� ��� �������� ���������� ������� ����� ��" ������ ����� ������ ��� ���� �� � ���������� ���� � �� ��� ��� ���� ! ��� (�������� �� )�� � ��� *��������� �� ) ��� � �()*)� ��� �� +% �� $������ ������������ ��� !� ��� ���� �� �����,������ �� ���� ��!�� ��� �� �������� �� �--� $� ��� �� �� �������� �� �.#�������� ������ � � �� ������� ����������� ��� ���� ��� �!����������� ��� ��� ��������� ���"����� ������ ������� ���� ����� * �� �� ���������� ���� ���� )�� �������� / �0)� ��� ���� ������ �� ���� �� ��� 11������ (��"��" )�� ��������� / �()� ���� ��� ����" !��� ���� ��- $�% �� �#�$�% ��� ���"��" ���!����� ������� ��� ���� ��� ����� �� � ��!������� �� � ����������� ���� ���� ��� ���� �� 2(3 ���� ����� ��� ��� �������� ����" ���"� ���� #� $�% �� 4�� $�%� �� � �� ��������� �� ���� ���������� �������� ���� �������� ���� ���

Page 2: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

�� � �� ��������� ��������� �������� !�� $���� ��������� ��� *53� *�� ����� ����������� ��!����� ������ ���!� ��� � ��� �������� �� ���� ������" ��� ��� ����" !��� ���� ��- $�% �� 4�� $�%�

��� ��� ������� �� � 6�6 7 #8 ������� �����!� �� ������ �� ����� ���� 9��� ������ ��� 9��� ���� �� � ��!������� �� 5):;<5: ������ ���� � � ������� ��� ���� �� 2(3 ���������� ��� ������ ���� � � ��������=��� ���� ����������� ���� � � ������� �� ���� �� ��� � ���" ���������" ���������� ����� ���� > ���������?��������" ���� ���� �� <5: � ���������� � �� �� �� � ���� ��������� ��� �� � ���� ������� )��� �� 2(3 ������ ����� ��������� �������� �� � �� �� ��� ����" �����"� �� ��� �� ������� ��� ����" ���������� �� ��� �� ������"!��� �#��4� $�%�� � � ����� �� �� � ��������� ���"� �� � � ��� ������ $ 2(3 ���� ������ ��� ������� ����� !����� �� ��� ��� ��������� ��� !����� �� ��� ���� <5: ��� @��� �!��� ��� 5): � ����������� )����� ������� �!���!�� �� ��� 2(3 ������A ������ ���� ��������� ��� ������ ��� ��� �!���!�� ! ��� 5):� )�� � ��� ���� �������� �� ���������� ���� ����� �� 6 � ��� ! � ���� �������� ��� ���� ��� !� $"������ �� � ������ ��� ���������� ����� ���� ��� �� ��� ���� ��� ����" ���"�� �� ���� �� ��"��� ��������

����������

����

����

����

������

������

�������

������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

�������������������

340mm

340mm

BGO

Diode

GSO

Photomultiplier + pre-Amplifier

TOP VIEWCROSS-SECTION

5710

860 40

60 57

Well Unit Side Anti Unit Corner Anti Unit

Passive Fine Collimator60

25.5 25.54

40

320

340mm380mm

�� �� �� * � ������ �� ��� �� ���)B 1������ ���� ������ ��� ��� ��� ��� ���"���� ��� ������" ��� ���� ����� ��� ����� ����� ��� ��� ��� � �����

<� ���� �� ��� ������ ���� ���� �� ��� 9��� ����� ��� �=� ���� ���� �� ��� ���� ��� �� !� ����� �,������� (���� ���� ��� #8 9��� ����� ��� �����"�� ���� � ������� �� ���"������� �� ��� � �� C�"� #� C�� ����������� ���� ��������" �� ��� ��������� ������ �� ����� �� ��� $ <5: ���� ��� ���� � ������� �*��� ����� �������� ���9��� ������ 9��� #8 ������ ��� "������� �� ���� �� ��� 5): � ����������� �- �� ��� $� �� ..� �� ��� ���� �� ������� �� 2(3 ������ �6 �� ��� $� �� �.� ��� (� �������� �� ��� �� ��� �� ��� ������ � ���� ��������"� ��� ���������� ��� ���� � �� ��� ������� �� ���"������� ������� ���� �� ��� ���� ��� !� $"������ C����������� ��� ������ $ <5: � ���������� ��� �� ��� *��� ����� �� ��� $���� �� ��8 � �� �����"��� ��� �=� ���� ���� �� # +�% ��� ���8�� ��� ��� �� ��� ��� ��� !� ���!�� �� ���������" D���� ���� ��������� ��� ���� �� ��� ��� !������ ���!������� ��������� � �� ��� ��� �� �������&�� �� ��!�� #�

�� ��������� ������ � ��� ��

��� ��� ����� ����� �� ��� ��� ���� � �� ��� ���� �� �!������" ��� !��� ��������� � �� ��� ������ *�����"� �������� ���"������� �� ��� $� �� � ������" ��� ��"� ���������� �� ��� ���� �� ��'����� ��� ����� �� ������ ��� ���������� ��� ����� ���!�� �� ��"��� ������� �,��� ��� ���� ��� ������� �� ��� ��� ����)� �� !� ��� ������� ##8 �E8 ������� ��� ��� 9��� ����� ��� �� ������� ��� ��� *��� ������� * ��!��� ��� ���!�� ��� ����� ����� ����'����� �� ��� ��� ���� ���� ��� ������� ����� ������� ���������� ��� � ��� � �,��������� C����������� ���

Page 3: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

���� ���� ��������� � �� ��� ����� �� ���� �� �� ������&� ��� ���� ���� ����� ! ���""��� ������ ������� ��������� ��������

C�� ���� �������� � ���� ��������� � �� ��� ����� ����� ��� ��� ���� ��� ����� ������ ������� �� ��������" ��� ����� ����� �*F� ��� ��� ��"���� ��� ����� ����� ��F�� * � ������ ���"��� �� ��� ��� ��� ����� ��� ��� � �� C�"� #� C���� ��� ����� � �� � �� ������������ ��� ������� �� ��� ���� ��� ������"� ��� *F ��� ����������" ��"���� ���� ��� ���)� ��� �F �� ����� ����� ���� ���� ��� *F� ������� ��� ���� ���� �� $���� ��� ���������� �� $��� �� ��� �2� ��� *F ������� �� ��� ������ !���� �*1G� ��� ��"�� ��"������ �����" !������ ��������� ��� !��$�� ���� ��� ����� ��" � � ����B 9��� 2�� �����" G��� �92GA ���� �������� ��� ��� 92G ����� ������������ 2�� �����" G��� ��2GA ���� �������� ��� ��� *��� ������ ��� *1G ������� ��� �� �� ����� ��� ��� ��"������"�� �� ��� ���)� ��� ����������� �� ��� � ����������� ��� ��������������� ��!�� �2+��� ��� ��"� �����"�� ������������ ! ��� *1G� 1������ ����� !�� ��� ������� �� ��� *F �� ���� ��� � ������ �� �������� ���� ������"����" ��� !� $����� �� ��� *F ���� �*F !� $������� ��� �F �������� 12G ������� ��� (;: ������� !����� ��� ������ ����" ��� ��� *F ��� ��� ��������� ���� ��� �����" ����� ��2�� ��� ���� �� $��� ���� �� ��� "������������ ��� �������� ���� � � ���"�����B ��� ����� ���� �� ��� 9��� ���� �� ����� ��� �������� ���� ��� *F� ������ ������� ����� ��� ������� ���� �� ����� ��� ���� ����� ��$�� ! � ����� ��� ��� ����� $�����" ����������� ��

����� �� <������� ��������� � �� ��� ���������� ����� �� �� ������ ���������� ��� ������ � ��� �� � � �� ������ � � �� �!�"��#� ���� � "$� �� % �� �� "$� �� % �� �����& �' #��( ��)�� ��)� �� � �� �� %��� � %��� �� � �� �*�"������& ���� � ��� )� � ��� " ��"�� "$�� �� ��

+�$� ���������� ���$���� �� ���" �$���$�$ �), ���"�

����������

WPU TPUACU

����������������������������

HXD-DE

AE statustime latch

128kbpsbi-directional data transmission for command & telemetry

HXD-AE

Interrupt

01230123

DE System Bus

AE Adaptor with DMA Buffer

CPU Module 2

Backup

Command Interface AdaptorTelemetryInterface AdaptorSatellite Interface Adaptor

Satellite DataProcessor

Satellite DataHandling Unit

AE Backplane (for Hit-Pattern, RBM Flag, GRB Trig)

Maximum telemetry rate512kbps

PIM

CPU Module 1

������������������������

��������

���

CPU8038612 MHz

512kB Memory

ECC

FPU8038712 MHz

ECC

������������

���

512kB EEPROM

512kB DMA Buffer RAM

�� �� �� <�� $ ���"��� �� ��� ��� ����� � ������ ��� ���� D� !�� ��� ��� *����" F�� ����� � �*F� ��� �����"���� F�� ����� � ��F� �� ��� ��

Page 4: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

��� ��� ���� ��� �� ��� *F ��� ��� �F�

��� ������ �� $ �� � �� ���� �� �� �����&� ��� �� $ ����� �� ��� ��� ����� ����� �� �������� ���� ����2 �� ��� �F ��� ���� ������!���� �� ��� *F� ��� ������� �� ��� ��� ����� ��� ����������� ���� ��� �����������" G��� ���G� �� ��� ��������� �� ��� ����F �����"� ��� 2��������� (������ � +����� �2(+�� ��� *F������� ������� ��� ���� �� �� � �� *F !����� ���� ��� �F ������������ ��� �� ���� ! ��� ������ �� ������ ��� !����� ��� ��� ��� �� �� �� �������� ���� ��� 2� �� )���� G��� �2)G� ���� ���� ��� ��� ���� ��� ��������� ��� 2)G ��� � -% ��� � #�% ��� ��� �����" �� ����� ��� H-% ��� ��"���� �� �����

�� �� �� :�����$ �� ��� *F <�, �I���� ��� ��� �F <�, �0�"���

(� ����� �� � ����� ��� ��"� �����!���� �� ��� ������ ��� ����� ���� �� ��� *F ��� ��� �F ��� ������� ���� ������� '������� �����B (1� ��� � ������ ! +(IJJ. ���� < ��� �� ������ ����������� ��� ���� ��� ���� �*3��%� ���������� �������� �� � �� ��������� ��� ��� ����� ��� ���� ��� ���� F0+(I� ��� 12G ��� ��� ������� � (1�� �� ���� ��� ���� ���� �� �������� �� ��� �F� ��� � ������ ! ��� +(IJJ. ���� ) ��� �� ������ )�� ��� ��� ��� !� ��$���� ����"� ��� �� ���� ��� �� �� �� ����������� )�� � ��� ��&� �� ��� ��� ����� !����� ��� �� !� ������&��� ������&� C25* ��� � ��� �� �� ���� "���� �*#���<#25J6<A ���� *1�FI�� �� � �� ��� �� � �� C25*� ���� ��'������� ��� ��� �� ��������� �,���������� ��� ��&� ��� �� �� ����������� �� ��� ���)� ���*F� ��� ����F��� ������ �� ��!�� �� ��� ����� �� �� ���������� �� ��� *F �� �- 9 ��� ���� �� ��� �F �� - 9� ����� ������ ���������$ �� ��� ���*F ��� ��� ����F ��� ��� � �� C�"�.�

����� �� 2��������� �� ���*F ��� ����F-� .�

&�$������ %� � �� �%� $$� ��� ��� � ��/�/ $$�

(���0� �/ �� ) ��

1�(�� "����$1����2) �.������� // $- �� $ -2) �-������ � % $- $-

�) �)�% $- $-2�� � $- $-��� � � $- $-

�� ����� ����������

���� ��� ��������� � ��� ���� ����

������ ��������

��� �����" ������� ���� ��� 9��� ���� ��� ��� ����� ! ��� ����� ��� ����� � ������� �� ��� ������" �� ��� ���)��� ��� 92G �������� :�� 92G ������ ������� ���� 9��� ������ ��� ���� ����� ��"��� �� ��� 2+� ����������

Page 5: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

08�.#�4� �� ��� ������ ���� � � ������ �� ���� ��� ���� ��� ���"� ��������� �������� �1)*� ��� ���� ��� ����� 92G ������� ��� ����� ��"��� �� ��� 2+� �� ���� �� � ���� ������""�� ���� "�������� "��� ��"���� ��� ��� ���������� ��� ���������� �2)�� �� ��� ��� ��� *����" �� ��"���� 1�������� �*�1� �� ��� 92G� )�"���� ���� � � ������� 2(3 ������ ��� �������� ������ ��� �,��� ��� ���� � ���� ������� �� ��� ��� ���� ! <5: ��� ��� ���� ��� �� ����� 1)* ������� �� ��� !� $ �� ��� 2+�� )�� � ����� ��� ���� ���� �� 2(3 ������ �� ��� 9��� ����� ���� ����������� ��� 1)*� ��� ����������� �� ��� 92G ������ ��� ��!@� ��� �� ��� ������� ����� ��� �����"�

������ ���� �������� ! " �� #��"$

��� ��� ������ !�� $ ���"��� �� ��� 92G ������ �� ��� � �� C�"� 6� ��� 92G ������� �� ��� �����" ��� �����"!�� $� ��� � ���� !�� $� ��� ���� ������������ !�� $� ��� ��� ������ �� ����� (� ����� �� ������&� ��� �����,���� ��� �� ���� ���� ���� ��� ��� ���""�� ��"� � ��� �����" ��� �����" !�� $ �� ��� ������� ������� ���� ���� ������ ��!�� $�� �� � �����������" �� ��� 9��� ����� (� ������� �� ��� ����� ��� �����" ���� ��� ��� ������ ���� � � ������ ��� 2(3 ������� ��� ���""�� ��"� �������" ����� ��� *�1�� ��� � ���� !�� $ �������� � ��� #8 !��� �����! C25*�� ��� ������" ��� ������� �� ������� ��� ���������� ��� ��� ���� ���� �� ��� ������ 9��� � ���""�� ������ ��� �� � >5��� �����? �� ��� ���""�� �������" ���� ���� ������""�� ��"����� ��� ���""�� ������ D�" �� ��� �������� ��������� �� ��� ��"���&����� �� �����" ��"���� ! *�1�� ��� ��'��� �� �� ��� ���� ������������ !�� $ �������� ���""�� ������ D�" �� ��� �����" ��� �����" !�� $�� ���� �� ��� ����� ���� ��� ��������� �� �� ��� �F �����"���� E!�� C(C: ��� � ����� �� # K<�� �(��4���A ���� (��� � (� ����� �� ��������� ����� �� ���� �� ��� ���������� �� �J C25*� �*#���<� ��� ���� �� ��������� ��������� �� � �� ��'��� ���� ��� ���� ��� � ����� �� ��� 92G!�����

����������

Hit Pattern Pulse Height

Trigger PatternEvent TimeStatus

DE

DE

�����

����������������������������������

����������������������������������

��������������������������������������

Clock Counter

AE

Back P

lane

Clock

Hit Pattern Bus

Clock Bus

Scaler Block

Event Sequencer

Data Transmission

�������

����

��

CommandDecoder

Unit 2

Unit 3

Unit 4

Pseudo Trigger Line

From Sensor �

•PMT Anode•PMT Dynode•PIN 0,1,2,3

�����������������

�����������

��������������

��������������

Trigger Logic Handling Part

ADC

ADC

ADC

Slow

Fast

ADC Control

Slow LD

Pulse Heights

Anode LD

SUDPIN#0 LD

PIN#1 LDPIN#2 LD

PIN#3 LD

Phoswich Counter

PIN #2

UD

Pseudo Trigger

��������������������������

������

AnodeDynode

PIN ch0

PIN ch1

PIN ch2

PIN ch3

128kbps(max 1000 event/s)

16 bytes /event

�������������������

��

Unit 1

PIN #3

PIN #1

PIN #0

�� �� %� C�� ������ !�� $ ���"��� �� ��� 92G ������

������ &�� �'&�!� �� ������ &(������ �� �'� �(�

(� ����� �� ������ ��� ������ ��������� �� ��� 5):;<5: ���� � � ������ ��� �� �!���� ��"� ����" ���������� ����� ����" ���"� ���� 6� $�% �� 4�� $�%� � ����������� �� ������ ��� ���� ��"��� ���� ��� 5): � ������������ �� 7

Page 6: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

J8 �� �� �� �1 ��� � 7 #�� �� �� ��� �1 � �� ��'������ 9� ���� ��������� � 1)* ���� ��� � ��"� ���'��� ����������� � "��� �������� �� ��� �� � �� �� �� ����������� C�"� - ��� � ��� �� ��� ���"��� �� ��� 1)*� ��� 1)* ��!���� �� �� ����� CF� ���"� �� ���� ��� � !������ ����������� * �CF� �)K.��� �� � ��� ��"� ����� ���� ��� ����� �� � �-� �������� �� ���� �� ��� ���� ���"� ��� � !������ ���������� �)*#��8 �� ���� �� ��� �� ��� ���"�� �������� �����"� �� �)K.�� �� �,�� ! ��� !��� �� �)*#��8 �� ������&� ��� ������ �=� �� (� ����� �� �!���� ��� ��"����'��� ��������� �� ��� �� ��� "��� �������� ���� � ��� ����� ���"�� � ���"� ���� ���� "��� �� ��'������ (���� 1)*� ��� ������ ���"� ������� �� � ������� ����� ��� �� � ����� ��� !��� ����� ����� )�� � ��� ���� ���� "����� ������������ �� ��� ����� � �� ��� �� ��� ��� ���� �������� �� ��� ���"� �� ����� �� ��� �)K.�� ��� ��� ���"������ ���� ! ��� !��� ����� �� ���'�� �������� �� ��� ���� �������� �� � �� ��L ���� ��� ��� ��� ���� �� !����" ��� 5): � ����������� 9��� � ��� � ����!� $ ��� ���� � �� #�� �C ��� � ���� ������� �76 ���� ��� 5):��"��� �� ��� 9��� ���� ! 88� $�% ������ !� ���� ��J % ��� ��� 2+� "��� �� -�#��� ��� �� �� ���������� �� ���1)* �� 6��-�9�

Input

- 5V

OUTPUT

+ 5V

2SK322

2SA1226

2SA1226

100

0.1µ

0.1µ

100

3kCB=10 p

RL= 5.1k

0.01µ1k

100

0.1µ

24 p

200 13 k

0.1µ

10 k

0.1µ

10 k

10 k10 k

4.7µ 4.7µ

10 k

100 p

39 k

0.1µ

0.1µ

20 k

100

560

�� �� )� 1�� ��� ���"��� �� ��� 1���"� )��������*������� ��� ��� ����� ��"��� �� ��� 2+�

+ 5V

- 5V

to Lower Discriminator(Anode LD)

to Upper Discriminator (PMT UD)0.1µ

3.3nRI=20

0.1µ10k

100

0.1µ

10k 10k

3 k

RL=4.3 k

0.01µ

10k

0.1µ 0.1µ100

5.1k

100

0.01µ

0.01µ

10k

Anode 2N2222A

2N2907A

1 k

10k

�� �� *� 1�� ��� ���"��� �� ��� ���� �������� ������ ����� ��"��� �� ��� 2+�� ��� "��� �� ��� �������� �� �� ������ ���� ��� ����� !�� ��� �� ��� ������ �� �� ��� M� ��� ��� ������� ���� �������� ��4� � J� M��

����%� �"��� �'&�� +�����(� &���

(� ��� ������ ���� � � ������� ������ ���� ������� ��� ����� ����" �� ��� ���� ���� ���� ������ 5):� ��� ���� ������� ������ �� �� � ���� ��������;������ ���� ����� ����" �� ��� ���"� <5: � ����������� ��� 2)� ���� �� ��"���� ��� ���� ������� ���� ��� ��������� ��� ����� �� ��� 5): ��� ��@� �� ����� ����������� ��� ��� �� ���" <5:� ����������� ��"�� �� 7 .-. �� �� �� �1 ��� � 7 4�8 �� �� ��� �1 �� <� ���� �� ��� ���"� ������ �� ��� ��������"� ���������� �� ��� 9��� ����� ��� ������" ���� ���� �� � ���� �� ���� ������ �� !� �� ��� ����� �� ������� #�� �&�� ������� $�&� +��� �� ����� ������ ��� !� $"����� ������ �� !� ��@� ���� ��� ������" ���� �� ���� ��� ���"������ ������� �� � ��� ���� ��� C���� �� %�� �C:%� �� ��� ���� ��� ��� ������� ����� ����" ��� �� ������� ���� ���� �5��� ������� �� �� ����� �� � �� �& ��� �����

��� 2)�� ������� �� ��� ���� ������� ��� ������� �� � � ������" ��������� ��� ��=����� ���� ���������9��� ����� ���� ��������� ��� ����� ���� ���� �� ��� 5): � ���������� "�������� ��� ���� ����� ���"��� ��� � �������� ��� ���� �� <5: � ���������� "�������� ��� �� �� ����� ���"�� ��� ��� ���� ������" �������� ���� ���� ��� ������ ������" ��������� ��� 2)� ��� !��� ��������� �� � ���� ������&�� I)( �� ���� � ��� �� ��� ��&� ��� �� �� ���������������� (� �������� � � ���� �� ��������� ��� ���$ ���� �� ����� ��� ��������� �� ��� I)( ���������� ������ �� ��� ���$ ���� �� ���� ��� "�������� ��� ������ D�" �2)� :G�� �� �� ���� ���� �� ��� ������ ���� ��� ����������� ! ��� ��"��� ���� ��� <5: � ����������� ��� 2)� ������� � ��������� ���� ��� ���� ��� ��� ������" �������� �)I:9 I��� ��� �� �� ���������� �� ��� 2)� I)( �� �-� �9����

����)� ��! &� �������� ! � �'� ����,�-�� �'�����' ��" ���

��� ��"��� ��� �����" �� ��� ������ ���� � � ������ �� ��� � �� C�"� 4� (� ��� 92G� ��� ������ ���� ��� 1)*�� ����� ���� � � ����� B ��� "��� �� ��� ��� ��7#������ ������" �������� ��� ��� ����� �� ��� ���� ��7#-� ���������" �������� �� ��� 2)�� * ������ "��� �������� �� � �����&�� � ��"���� �� *����" 1�������� ��*1� �� ����

Page 7: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

Anode

Dynode

att. buffer

gain bus (8bit)

WPU

HXD-S

10k

+

-

10 k

ref

RI=7.5 k

AD7524

out

CS=220p

0.47µ

CF=33p

0.47µ 100 k

16 kref

RI=7.5 k

AD7524

out

gain bus (8bit)

ANODE_LD

PMT Upper Discriminator (PMT_UD)

Fast Amp.

Fast Shaping (τ=150 ns)

Slow Shaping (τ=1000 ns)Slow LD Threshold

Peak Hold Gate

to ADC

to ADC

PSD_OUT

PSD LSI

Fast P/H

Slow P/H

+-

22 k

+-

22 kLM6172

LM6172

0.1 µ

0.1 µ

0.47µ 160

0.47µ 360

2.2 k

3.3 k

10k

15p

22k

47p

SLOW_LD

�� �� .� ��� ��"��� ��� �����" �� ��� ������ ���� � � ������� 9� �����&� ��� ��"����� ������ �� ��� ��"������*����" �������� ��*1B *�4-�6� ��� ��� "��� ��������� ��� "��� �� ��� �������� �� ��������� ! ������" J !������� �� ��� �*1 �����"� ��� "��� !�� ! � �������

��� ��� ��������"�� ��@�������� *� ��� � �� C�"� 4� � ���"� ��� "��� �� ��� ��������" �������� ! ���� ���" ��� ��!������� �� ��� ��������� �� ��� ��"����� ������ �� ��� �*1 ���� * ��!������� �� �� ��� �� ��� ��� ��� ������"���������� �� � ��� ��� ����� �������� ���������� �� ��� �*1 ��� �#� $M� ����� � �� ����� �� ��� ������" �������� "��� ��"���� ��� ��� ����� ��"���� ��� ��� ���$ ���� �� ���� ��� ��� ����� ��"��� ��� ��� ��������� ��� ������������ ��� ��'��� �� �2)� 13�I� ����"��� �� ��� ���""�� �������" ����� ��� )I:9 I� ���� ��� 2)� �� ������!������ ��� ��� ������� !�� �� ��� *F !� $ ����� �� ����� �� >��� �������? ����������� ��� ����� 9��� ������

)�� � ��� 9��� ���� �� �������� �� ��� �������""�� ����� ��� "��� ��"��� ��� ��� 2)� ��� *�1� ��� �� !� "���������� '�� $� �� �����!��� (� ��� ���� ��� ����� ��"��� �� ����������� �� ��� ���*F ��� ���" ��,��� �!�� �.6 ���(� ����� �� $��� ���� ���� ���� �� ��� ��"��� ���� ��� 5): � ����������� � ���� �������� ��� �� ����� ������� � ���� ����� !����� ��� ���������� ��� ��� �� ����" ��� ��������� �*3:�F I��� (� ��������� ��� �������� ��� ������ ��L ����� ��"� "��� �� "������� ��� ���� ������""�� ��"��� ���!� ���� ��� �� ����" ��� ������ �� � 6�$�%�C�"� 8 ��� � ��� �� ��� �� ��� ������ �������� ����"��� ��� ���� �,��������� ��� �������� �� � ��!������� �� �����!��� ��� ������������ �� ��������� ��� �������� ������ ��� �����"� ������ ������ ��� ����� ������� ��� ��� �����!��� �������� �� ���������� ! ��� ������� ���� �������� � �� 4� / J� M� < �����" ��� ������������ �� ��������� � �� ������ ������� �� �� � �� ��L ���� �� ���� ��� ��!��'���� ��������� �� ��� �� ���� ���!������� ��� "��� �� ��� �������� �� �������� �� !� � 6�� ������� ��� ������ �� ��� ��� �� �� �� �����������#��J�9�� � ������� �� ��� �������� �� ��� ���� �������� ��� � ���� ���� �� #- ���

:�� ��������� ����� ��� ��� ����"� �� �����" ����� �� ��!������� �"����� ��� ����������� 9��� ���"�� ����� ������������ �����"� ��� <5: � ����������� ����� ����" ��"��� ���� ��� ���������� ����� �� ��� ��������" ����� ����������� ��� �� ���������� ���� ���� ��������� �������� �� ��� ������ C�"� J ��� � ��� ����������� ��������� � ������ �� �# 5�%; ��� ���� ��� � #�� $�% ��� ������ (� �������� �� ��� ���������� �� ��� ���� ������� ����� ��"���� ��� ������ �� �������� "��� �� ��� �������� ������� !����� ��� �������� !������� �� �������� �� � ������������ )�� � � �� ���""�� �� ����!���� �����" ����� ���������� �������� ��� 2)� ������ ��� � �����!���� �� ���!������*� ��� � �� C�"� 4� � ������� � )���� G���� ��� ��������� �)G�� �� ���� � ��� ���������� ��� ����� � ��� �����"����� ���� ��� ������������� *� ��� ��!�� ������ ��� ���""�� �� ����!���� ���� ��� )G� �� � ���� ���� C�"�J��

����*� ��! &� �������� ! � �'� �� +��+��

��� ����" ���������� �� ��� 2(3 ������ �� ����� ���������� ! ��� ��� ��� ����� ��� �� ��� ���$�"� ������ ������ ����� ��� ���� �� ��� ����� ����� ��� ���� � �� ��� ��� �� ��� @�� ���� ��� ���� � �� � � 2(3 ������ ��� ��� �C� ��� ��� ��� ���� � �� ��� �!��� ���� ���" ��� ������ �� ��� 1)* �� .� �C�� 9������ ��� ���$�"� �������� ��� 2(3 ����� �� � # �* �� � �� ��� �1 ��� � !��� �����"� �� -�� %� ��� 1)* ��� ��� 2(3 ����� �� ����"���

Page 8: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

(a)

(b)

SUD

�� �� /� 2���� ������� �� ��� ������ �� � ���"� ��������� �������� ��� ��� 2+�� ��� ������ ! ��� �����"� ����� # 5�% ������ ���� ��� � �������� !��� ��� �!� #�� $�% ���� ���� ��1� ��� ��� �� ��� )G� ��"��� ���� ���)���� G���� ��� ��������� �� � ������� ����� ��� !������� �� ��� �������� �� ��������� ��� �������� �� ��� )G� ����������� ! ��� ���� ���� �������

CSA

from PIN

��������������������������������������������

��������HXD-S WPU300M

1p2200p

2200p

0.1µ

100k11k

100k

22p

+-

1k 22k

22p

24.7k0.1µ

1N5711

LM6142

ref out

gain bus

AD7524

LM6142+-+

-

+5V A

-5V A

1n

1µ43k2k

100k

11.5k

0.1µ 100

100

PIN-LSI

Peak HoldCircuit

to ADC

Vth

Comp.

PIN LD

9.1k

220p

�� �� 0� ��� ��"��� ��� �����" �� ��� 2(3 ������

��� ��� ��� � ���"� ����� ��� ���� � ���� 4��C ! ���� ���" �CF� ��� � ���"� ��� 9��� ��� �� �)K.��� �� � ����� � �-� �������� ��� ����" ���������� �� ��� 2(3 ������ �� .�6 $�% �C9�+� �� ��� �1 �

��� ������ ���� ��� 1)* �� ������ �����"� � !�=�� �������� ��� � ���� ����� ��7���� ��� ���� ������������� ! � � ���"�� �� ��������� ���� ���� �� ������ ��� �7��� �)�� C�"�E �� * ������""�� ��"��� ���� ��� 2(3������ �� "�������� ���� ��� ��� ��������� ���� ��� �� ��� ������������ ���"� �� ��� ������" ����� )�� � �� ����� 86 ������� �� 2(3 ������ ���� �� !� ��� ������ ��� ���� ���� �� ��� ��&� ��� ��� �� �� ���������� �� ������������ �� ��� *F ��� ����� �� 9� ����"����� ��� ���� ���� �� ��� ������ ������ ��� ���$ �� ��� ��� ��� �� ����� ��������� ���� ��� 2(3 I)(� ��� �� �� ���������� �� ��� 2(3 I)( �� 64 �9� *� ��� � �� ��� �"���� ��������� !��� ���� �������� �� ��� �� �� ����� �� ��� 2(3 I)(� �� �� ���� ��� !��� ���� ����� ��� ���"� ��"��� ��� �� ��������"� �� ���"�� ����� ��� �� ��� 2(3 ������

����.� ���!!�� ��!��

��� ��"� ���"��� �� ��� ���""�� �������" ���� ����������� �� ��� ��'��� �� �� ��� � �� C�"�#�� (� ������� ������""����"���� "�������� ���� ����� ���""�� ���� ��B ��� ����� ��"��� �� ��� ������ ���� � � ������� ��� �� ����"��� ���������� ��� ���� 2(3������� ��� ������ ����� ������ ��� ��� ����� ��� ���������� ���� ����� ��� ������������ ��� 1)* ��"��� �� ��� 2+��

Page 9: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

9��� � ������""�� �� ������ ���� ���""�� ���� ��� ��� �0(5 ��"��� �� � ������� ��� ��� ��'��� �� �� ����!���� ����� �����" � �� ���""��� *� ��� ������" ��"� �����" �� ��� �0(5 ��"���� ��� ���$ ���� "��� ��� ��� 2)� ��� 2(3I)(� ��� "��������� ��� �0(5 ��"��� �� ���� �� �����&�� �� ��� �� $ ��� � ������ ��'��� � �� ��� 2)� 13�I ������� � ��� �FI*NF� �0(5 ��"���� �� � �� ������ 6 �� ! �����" ��� �� $� *� ��� �FI*NF� �0(5 �����"���� ������ ���� ��� 2)� �� �������� (� ��� 2)� :G� ��"��� ���� ���� ���� ��� ����� �� ����������� ��� ��� ��"������� ��� <5: � ����������� ��� ����� �� ��@� ��� �� � !� $"����� ����� ��� ��� ��'��� �� "��� !� $ �� ��� ������������� C�"� ## ��� � ��� ������� �� ��� ����� ���� ���� ! ��� 2)�� *� ��� � �� C�"� #�� ��� ����� ��� ��������� ����� ����� ��"��� ��� ��� ����� ����� ��� ���������� ��� ���� ���� ��� ��� ���� ���� �� �������

Reset

��������

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

ADC Done

TRIG

Trigger Pattern

Double Trigger Detection

PMT DBL

PIN DBL

���������

Analog Busy

SwPMT UD

SUD Sw

PSD Slow LD

Sw

���������

Sw

clock

clock 4 µsretriggerablepulse gen.

retrig. LD

to Dead Time Counter

PMT UD-SW

SUD-SW

PSD Out

Reset

Reset

Reset

Reset

4µs delay

DELAYED_TRIG

Watch Dog Timer

Reset

Wait Reject orADC Done

Wait Analog Busy Released

PH/PSD Reset

Generate Reset

P/H Reset

PSD Reset

to Peak Hold Gate

PSD Trig

Wait & Reset Sequence

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

PMT LD-T

PIN LD 0-T

PIN LD 1-T

PIN LD 2-T

PIN LD 3-T

Pseudo-T

SUD Trailing-T

ANALOG_BUSY

Reject

Reject

to ADC controller

PMT Trig-Flag

PIN Trig-Flag

SUD Trig-Flag

Pseudo Trig-Flag

Sources for Rejet & Analog Busy

Trigger Sources

PIN LD 0

PIN LD 1

PIN LD 2

PIN LD 3

Pseudo Pulse

ANODE_LD

SUD Trailing

Sw

SUD-SW

UD-SW

Reset Flag

Sw : Switch (by a command)

clock : 5 MHz

retrig. LD

delay

clock

Sw

�� �� �1� I�"� ���"��� �� ��� ��'��� �� 2)� 13�I� �� � ������� ��� ���""�� ��"� ��� ��� 9��� G����

9��� ��� ���""�� ��������� ��� ��������� ��� �����" ������� ���� ��� �����������" 9��� ���� ������ �� ������ ������� ��� ���� ������� ��� ��� ���� ����� �������� ��� ��"���&�� ! #� !�� *�1� �*�1#��8� +9;JJ.A ����3������� )��� ���� ����� C�� ��� ��"��� �� ��� 2(3 ������� ��� ����� J !��� ��� ����� !� ���� ��� ����� ���"��� ��� 2(3 ����� �� ����� �#� / J� $�%�� *��� �� ����� ��� ��� �,����� � �� �� ���� �� ��� ����� ���""�� ���� �� ����� 9��� ���� ����""�� �������� ��� �� ���� �� ��� #8 9��� ����� ��� �� ���� ������� ���� ��������� <� ���� �� �����"� ������" ���� �� ������""���� ��� ��@� ���� �� ���� �� ������ �� ���������� ��� �������������� �� ��� ���������� ���� �� ��� ��� ��� ��������� � �� ��������� �� ��� � �������" �������� ��� ������ �� ��� 2)�� D�"� ��������� ��� ������ ������� ��� ��� ����� ��� ��������� ������� ��� ���� �� ������ F���� ������� ����� ��� �� ����� ��� � ���������� �� 8# �� �� ��� ������ ��������� ����� ��� ��"��� ���������� �� #-�. �� �� !� ���� ��� ! � ������ �C��� ����� !�� ���� ��'����� ��� ��"� �������� ���� ��� ��� ���� ��� ���� ������ �� � �� ���� �� ����F �� �� �����!����� !���� �� ������ �� ��!�� .�

��� ��'��� �� ������ � �����" � �� ����� ����� ��� ����� ���� �� ���� �� ��� C(C:� ��� ������� ���� ���)G�� ��� 2+� G�� ��� )I:9 I�� ��� ��� *3:�F I� ��� :0�� �� ���� ��� *3*I:5 <G)N ��"���� <����� ���

Page 10: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

����� �� 92G F���� ����� #8 !��� �� ���� �� ���� �� ��� �F �� �� �����!����� !�����

30����� 4. � 5���#��� +�$� �� 5��60��(�"0 3������ 7��( 6���� ����0� �� 5��60��(�"0 3������ ���� 6���� ����0� �� 5��648 &���"��� 6���� ����0� / 5��648 &���"��� � 6���� ����0� / 5��648 &���"��� � 6���� ����0� / 5��648 &���"��� 6���� ����0� / 5��+������ 6������ � 5��648 9. +��� � 5����� 6������ � 5��67. :�� � 5��6�+ ;. � 5��648 ;. � 5��6�+ 6���<�1 ���� � 5��648 6���<�1 ���� � 5��=���� ���� � 5��

��'��� �� "�������� ��� 0F)F� ��"���� �� ����� ��� *3*I:5 <G)N ��"��� �� ��$� ���� ���� ��� !������� �� ������������ ��� ��������� ��� ������� ��� �����" ���� �� ��� ����� �� ##�� �� ��� ��� � ����� ������ ��� 8 �� ������ ��@� ��� ������

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

FastVolt

Vo

lt

Fast

(a)

Slow

GSOGSO+BGOBG

O A

B

C

662 keV line in

A: GSO

B: BGO(Bottom)

C: BGO(Well)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

FastVolt

Vo

lt

Fast

(b)

Slow

�� �� ��� 1���������� !�� ��� ��� ���� ��� ��� �� ������ ������� �� 7 #-� �� ��� #��� ��� �!������ ! ���9��� ���� �� �� �1 ��� ��� ���D�"�� ����� �� ��� 92G ������B ��� ������ ��� �!� ��� ��� ���� ���� ! ���2)� :G� ��"��� �� ��� 2)� I)(� (� �!�� ��� �� ��� ���� 5): ������ ��� ���� ��� ��� ������

+�������" ��� �������� �� ��� �� ��� ���� ��������� ���$� �� ��� ��� ����� ������ !� ���� ��� ��� ���� ����� �������� �!@� �� �� �!������ ! ��!��� ���" ��� !� $ "����� ��� ���� ���� ��� �!������ ��� ����� ��� ��� �������� �� ��� �!��������� ���� �� ��'����� ��� ��� ������ ��!��� ����� ���� ���� ��� ����� ���� � �!����������� �� �� ���� ��"��� �� ����� ����� �� ��� �� � ��� �������� ����������� �� ���� ����������� ��� �� � 9��� ���� ! �������"��� ����!�� ��"��� �� � ���'��� �� #� +�& ����� ��!�� ! � �������A � ���� ���� ������ �� �� �������� ��� �� ������� �� � ���� ���� ���� ��� ���""�� �� ����!����� ��� �������� ������� ��� ����� �� ��� ������� ���� ��� ������ ��� �F ���� �� ����

*������ ����� �� �������� ��� ���� ���� �� ��� ������ ����� ������ ��� ������ ����� ����� �� "��������������� ��� ��� � ���� ��!�� ������ �� ��� *1G ������� *� ��� � �� C�"��6 ��� #�� ��� ������ ����� ����� �� ���

Page 11: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

���� ��� ���""�� �������" !�� $ ��� � ������� ��� ���""�� ��"� �� ��� ���� � �� ����� ���""�� ���� ��� !�� ��� ���� �� ���$ �� ��� ���""�� �������� 9��� � ������ ��� ����� ���!�� �� ��� ��@� ��� ������ ������ ��� ���!���� �� ����� ������� � �� �������� ��� ��� ���� �� ��� ���� �����

���� ��� ��������� � ��� ���� ����

������ ��������

��� ����� ��"��� �� ��� 2+� ���������� 0.EEJ�#� �� ��� *��� ���� ���� ! <5: � ���������� �� ��� ���� ���������� ����� �� �FC� �� ��� ������� ���� �� �� ��� !� $ �� ��� 2+�� �� ��� ���) ������"� (� �� ���� ��� �����! ��� �2G ������� :�� �2G !���� ��� ����� ��� *��� ������ 2����� ��� ���� �� ��� *��� ����� ��� ��� �2G��� �� ������� ��"���� ��� ��� ������� ���� ��� ���� � ��������" ��� ��� 9��� ����� (� �������� �� ����� ��� ��� ��� � ���!���� �� ������� ��� ������ ����" ��� ���� ���� ��� *��� ������

������ ��& ��� � �������� ! " �� #��"$

C�"��� #� ��� � ��� � ������ ���"��� �� ��� �2G ������� (� ��� �2G� ��� ��"��� ���� ��� FC �� ��� �� ��� ����� �� ����� ��� ���� �� ��� "��� �������� �� ��@��� ��� ����� ���"��� (�� ������ �� ������� ���� � �B ��� "��� ����� ��� ��������� �+*�E#.A ���� +�,��� ��� ��� ����� "��� �� ��� ������" ��������� �I+8#4�A ���� 3�������)��� ���� ���� ��� � �� ����� �� 7 #���� ��� �����" � �� ���� 9����� ��� ������� �� ��� ���������� ��� ������!������ ��� 92G ������� ��� ��� >��� �������? !�� �� ��� *F !� $������ ��� ������ �� ��� ������" �������� ��"������ ���� �� � ����� ���"�� ����&�� �2�*� !�� $�

(� ��� 2�* !�� $� "������ ������ ���� #�� $�% �� � +�% ��� � �������� ���� -6 ������ ��� ��� �2� ������� ���� ��!�� ���� �������� �� ��� ���"� !�� ��� -#��� �� 6� ��� ��� ������ ���������� �� �� ��� �� -#����� ��� 2�*!�� $ ������� �� � 8!�� C*�1 �1*..�8A ���� ������� � ���$ ���� ���� �� ��� ��� C25*� ���� ������� ���""��� ��� ������� ��� � ��������� �� ��� ��� ���� ���� ������ ��� ��������� �� ��� ����� ��� ��� � ��������� �� �������� ���"�� ����������� ���� � �����"��� ��$�� #� ��� ���� ���������� �� ��� ��,���� ���� ���� �� #�� $�&�*� ������� �� ��� 92G� ��� ������ ����� ���""�� �� ��@� ��� �� ��� ���""�� ������ �� ��� �� ��� 2�* !�� $� <��������" ��� ���� ���� �� ��� ������ ������� ��� �������� �� !� ����������

(� ����� �� ������� ��� !� $"����� ����������� �� ��� ���� ��� ��� ��������� ������� ������!���� �� ��� ���������� !�� ��� ������ �� ��� �2G� 3��� #8 !�� � ����� ��� ����������� �� ��� �2G �������A ��� � ����� ���������� ���� ��� *��� ����� ��� ���� � ����� ���� ������ ���� ��� 9��� ������ #66 !��� �� ��� ��������� ����� �� ������� ������� �� ��� ��� ���� � '����� �� ��� 2�* !�� $ ��� ��� � ���� �������� �� ����������� �� ��� �F ������ ����

������ !&((&,�&- 2"��� (� ����

(� �������� �� ��� 2� ����� ��� 2�* !�� $ ����� �� ��"� ���� ���������� ���� ������� �� �� � �� ��� ���� ����"!���� ��� ��"���� ������ ���� �������� � ���������� �� #;86 � ��� ������ <��� ��� �� ��� ��� 2� ���� ��� �� ������� ��� �� ���� !�=�� ��� � ��&� �� 86 K<�� �� ��� �2G ������� 9��� ��� 50< +������ ���� �� ��� ��"��� ����� ����� �� ��� ����� ������ �� ����� ��� 50< ���""�� ��"���� �� ��� �2G ������� ��� ��� *F !� $ ������ (� ����������� �� �� ��� 50< ���""��� ���� ���� �2G ������� �, ���� ��� ���� ��� ������ ��� 50< D�" �������" !�� $ ���� ##� � ����� ��� ���""�� ���� ��� ������ ���������� ��� ����� ��� �� �����" ���� ������ ��� ����� ������������ �� ���� ��� ��� 2� ���� ����� �� ��� ���""�� ��� #8 �� ��� !���� ���� �� ����������� �� ��� �F �� ��'�����

����%� �2( (� ����

(� ����� �� ������� ����"� �� ��� ����������������� ��� ��"� �����"�� ��%�� �� 2+�� �� ��� ���� ��� �������=� !����� ��� ��������� "��� ���� ��� )���� *������ *����� �)**� ��"���� ���� ��� D�,�� �� ���"�� ����� ������ ��"�� *�����"� ���� ��������� ��� !� ���� ! � ������ �������� ��� ��� ���� ���������� ��� �������� ������ � ��� ����� ���� �� !� �������� ��� ��� ����"�� � �� � �� ������������� *� ����� ��"��� �� "������������ � 0�������� <��� +������ �0<+� �� ��� �� ��� �2G� (� ��� 0<+� ��� ����� ����� �� ��� *��� ���� �� ������ ��� ����� �� ��� ���) ��� ��������� ! ��� � ���� �� ��� 0<+� 9��� ��� ���� ���� �, ���� ��� ���� ��!����������� ������ ��� 0<+ D�" �� ��� ��� ��� ����������� �� ���� �� ��� *1G ������� ��� ��� *F !� $ ������ 9������ *1G �� ����� ��� ����� ��"���� ���� ��� �� ��� �2G �������� �� �������� ��� ����� �� � ��� ��"� �����"�� ������ 2+���

Page 12: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

�� ������ ���������� ��� ��

���� �������

��� !��� ���� ��'�������� �� ��� ��� ��� ����� ����� �� �� � '���� ���� ������ ���� ���� ���� �� ��� !��"���������� ������� ����� �� ���� �� ��� 1��! 3�!���� C�� ��� �F� ���� ���������� �� �� � '�������� ���� �� 6���� ������ ����� ���� (� ����� �� � ����� ���� ��"� � '�������� ���� ��� ������� ���� ��� ������ ��� � ��� � ���� ���� ������������" ������ ��� ���� ����"��� ��� ���� �,��������� �� ��@�� ���� ��� � �� ��� ���!�� �� �� �����" ���� !��� ���� � +���� * ��� ��+*� ����� (� ��� �+* ����� ��� (;: ������� � ����� ��� �+* !�=�� ���� ��� ������ ������ ����" ��� ��� 12G� ��� �� ����� �� �� ����� �����

��� �F �� ����"��� �� �������B �#� ��� ������ ������� � ��� ��� ��������� ���� ��� ����� ��� ������ ������������ ��� ������ �� ��� � '�������� ��� ���������" �� ��� ���� ���� ��� *F� ��� �.� ��� ���� �� ������ �� ��� ��� !������ *� ��� � �� C�"� �� ��� �F �� !���� �� � 12G J�1.J8 ������" �� #� +�&� ����� ��� � � 12G!����� �� ��� �F� ��� ��� !���� ���� ���� ��� !� $�� ��������� +������ �� ��� !���� ��� -#� K< �� )0*+ ������ ��$ ���� �� ��� ���"���� -#� K< �� )0*+ ��� ��� �+* !�=��� ��� -#� K< �� FF20:+ ��� ��� �����"� ����� ���"����

1������ ����� !�� ��� *F ��� �F �� ���� �����"� !����� ������ ���� ������������ ����� ��� � !��� ������ #�J K!�� ����" � 6�-� I)(� ��� ��,���� ���� ������������ ���� ��� *F �� ���� ������� ! ���� !��� ���� ��� ���������� �� ��� ���� �� #���6 ������ ��� 92G !����� 9��� ��� (;: ������� ��� ��� 9��� !���� �� ����� ����� ����+* �������� �� ����$��� �� �� ����� ! ����� !����� ��� ���� �� ���� ������ �� � �� ���� !�=��� ��� #���6 !����� � �� ���� !�=���� * ��� <� ��� �������� ��� �� � 92G ������ �� ���� � ���!�� !�=�� ������ 9��� ��� !�=���� ����� ��� ����� ����� ��� ���� ������� ����� �� ��� ����� !�=�� ��� ��� ��������� ��"��� �� ��� 12G �� ���������� 12G ���� ��� �� ��� ���'���� ���������� �� ��"��� ���� ���� �� ! ���� ������� (� ��� ������ ���������� ������� ��� 86 ������ ��� !�� $�� ��� �� � 92G !�����

��� �F �� ���� ��� �� ��� �2 ��� � !����� ������ ������ ������������ ���� ��� � ����� �� -#� K!�� ����" � ��!������� �� �81.# ��� �81.� ������� � (1� ��� ��� 0)6�� ���� ������������� ��� �2 ������� ��� ��,���� ����

���������������

���

�����������

����

��������

Command Decoder

����������������������������������������Summing

Block

Sw

Sw

Sw

Sw

Sw

Reference Voltage

Amp

LD

UD

Comparator

Hit pattern Block

Memory forGamma-rayBurst(TH and PH)

FIFO for Transient Data

Gain Control

Threshold Level Control

UD Level

LD Level

Anti unit #0

Anti unit #1

Anti unit #2

Anti unit #3

Anti unit #4

Backplane

Scalar Block

DE

DE

RBM Block

Corner unit

DE

Pseudo Event Pulse Sw

FADC

INHIBIT

Conv. Clock

Peak Detection

Add One TRG

��

������������������

TH Data

Trigger Block

PH Data���

TH & PH Histogram Accumuration Block

Gamma-rayBurst Trig.

SwSw : Switch by Command

Gain Control

Pulse Shaping Block with Gain Control

Pulse Shaping Block with Gain Control

Pulse Shaping Block with Gain Control

Pulse Shaping Block with Gain Control

Pulse Shaping Block with Gain Control

Gamma-rayBurst Flags Handling Block

9

fromHIt Pattern Bus

5

RBM Flag

Burst Flag

toHIt Pattern Bus

PHA Block

�� �� ��� ) ������ ��� ������ ���"��� �� ��� �2G ������

Page 13: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

��&� �� !� ���� �� ������ �������� ���� ������������ ����� ��� ��� ��� �� 8#� K<;� ��� ���� � ��!��� ��� . / 8K<;� ��� ������ ��!����

���� �����

��� ���� ��� �� ��� �F �� ��"���&�� ���� #- ��� ����� ������" �� ������� ����� ��� ���� ���� :)� ����� ��� ������������ ������� ���$� �� � �� �� �����" �������� � ��������" ����� $�����" ������������ ���������" �� $������� ������" �� $��� �� ��� �2� *���" ����� ��� ��� ��� ����� 1:3�0:I �*)K ��� ��� ��������� �������� ������ ������ ���� ���� ������ ��� ���� ��� �����" �� ��� �F� ��� 1:3�0:I �*)K �� � ������� �������� ��� ����.#��-��� (� �� $� ��� ���� ��!�� ! ����" ��� �������� �� $ ������ ��� � ������� ��� �����������" ��� ������ ������������ �������� ��� � ������� ! ��������� ��"���� ���� (;: ��������� 9��� �� �� ����� ��� ��������� ��"����� ��� ������� ��� ��� ����� �� � �� � ��� ��� ���� ����� ���� ���� ��� �+* !�=��� ��� ������ ����� !�� ��� ���$���� !���� �� ��� ������ ������ 9��� ��� ��� ��� �� � �������� �� ����� ����������� ���� ��� �����������" ������ ��� ��� ������ ����� ��� �������� ��� ���$� ��� ��� ����� "� ���� ��� ����� ����� ��� ��� ���$ �� �����

(� ����� �� ������� ��� ������ ���� �� ��� �F ����� ��� �� ��� !�� ������ ! ��� ����������� �� ���"�� ����� ����� ��� ��� �� ��� ��� ��� ����� +����2����� �� �� �� ������" �� ����� ��� ������� �� ����� !�� ! !���

����� %� 1����������� � !�� ��� *F ���� ��� �������� �� $��

5���& -� &��� ��$� ���1��� 34.>-64.� �����'�� 1����& �7�?�?�?9�

-3; -3; &��� �@ 7����� ��>)��� �?%?/? � �-3; �@ &��� �)>�� �� �?�?%?�� �

�6; ������� &��� �@ 7����� ��>)��� �?%?/? � �7"���� �)>��%�� �?�?%?�� �

���� �#��� &��� ���� �#����)>� � �� &�1��&� �� .�- ����1��������$ �)>�������� &�1��&� �� 64 1�����$ ����1

+6; +�������� &��� �@ 7����� ��>)��� �?%?/? � �+�������� �)>����� �?�?%?�� �

A�$$� *���� &��� A�$$� *���� �)>����� �?�?%?�� � �� $�B�$�$

���� �� ������

��� ��� ��� ����� >2( ���"���? �� �� ��������� �������� �� ��� ��� ��� ����� ����� �� �����&� ��� ��"� �����"���� ���� $�����" ��� �� !� $"����� ���!����� (� �� ���� ��� �� ����� ��� ��� !� $"����� ������ ���� ���$ �����"� ������� ���� �� ��� 92G ��� �� ������� ��� ��������� ���� ���� ���� ��� �2G� (� �� ����� ����� ��������� ��� ����������� !��� ���� �� ������� ������" ������ ��!���� �����" ��� �!��������� �� � !��"�� ���� �� *��������� ���$���� �� ���� � ���!������ ���� ��� �� ����� ��� "������ !���� ���""�� �� ��� �2G� ��� 2( ���"��� �� � ������� ��� ��� ���� ������� ���� ��� �+* !�=�� ��� ��� ��� �� ��� ���� �� ������ * �����" �� ��� ��� �� ����� ������� ������� �� ��� 2( ���"��� ���� ��� �����������" ��� ���� ���� ������� ��� �����

*�����"� ��� ���� ���� ! ����� �� ��� 2)� �� ��� 92G �� ��� �� ������ ��� 2( ���"��� �������� ��� D�,�!�� �� �� ���� ���" ���������� 2( ���"��� ���� ��� ����� ���� ���� �� ������� ��=����� ��"�������� ��� ������� �� ������� ���� �� !� ����� ! �������� ��� ����������� ��� ��� ��"������� ���� �� ��� 2( ���"��� �� ����B

3�4 5�44��6 ��� ���"��� ���� �� ������ ! ����" ��� ������� ����������� �� ��� ����������" ������ ��@� ���" 1������ � ������� ������ ��� ����� �� ������ ���� �������

5 ��� �3�5� (� ��� *F� ��� ����� ����� ��� ���������� �� ��������� ! �������" ��� ����� ���"�� �� ��� ��� ������� ������" ��������� �� ��� ���� � � ������� (� ��� �F� ��� ���� ���� �� !� ���� ���� D�,�!� ! ���������� ����������� �� ��� ���"����

���4�,4 (� �� �������� ���� ���� ����"��� � ����������� �� � �� 1�(���������� � ����� �� ������ ��� ������ �����������" 6���� � �� �� � �� ��� ����� �� � ���"� ����" ������� � �� ����� F�8� +�%� �� ��� ������ ��������� �� � ���!�� �� ��$� ���""��� �� � ��� ����� ����� (� ��� ��� ��� ���� $��� �� ������ � �� �� ��� ������� 2( ���"��� ��� � ���!���� �� ������ ����� �� ������ ���� ������ ����� ��� ��� ����� ���� ����������

Page 14: takahasi/DownLoad/SPIE1998-Takahashi-etal...Decoder Unit 2 Unit 3 Unit 4 Pseudo Trigger Line ... Reset Reset Reset Reset DELAYED_TRIG Watch Dog Timer Reset Wait Reject …

�� �������

��� ��� ����� ����� �� ��� ��� �� ��� $� �� �,��� � ��� !��� ��������� � �� ��� ������ ���� 9� ������������� � ��!���� ���� ��� ���!�� ��� ��� ������ ��� ���������� �� ��� ��� ��� ����� ���� ��� �� ������ ��������� !� $"����� ������� �� ��!��������� ��"��� ���� �� ����� ���� ������� �� ����" !��� ���� #�$�% �� �������#��$�%�� 9� ��������� �,�� � �� ���� � ��� ���� ��� �� ���� ���� ��� ����� ���� ��� ��� ���� ������������ �� ��� ��������� �� ����� � �� ��� ���� �� �����"� ������" �� � ���� � �� ���� �����

����������

#� �� (����� >��� *����F +������?������ �� �� �� ����� ���� �� �� ��� ����� ����������� �� �������������

��� ���������� �������� G��������� * ���� 2����� ��� �.E�6# ���$�� #EE-��� N� :"� ���� >*����F +������?� ����� �� �� ��������� ��� !!� �K���� #EEJ� �� ������

.� �� ��$������� �� (����� ��� N� :"� ���� >*����F +������ ��� ��� ��� )����?� ������� "������ ��0� .� ���#-E#8� �#EEJ�

6� �� K������ �� ����>����������� �� ��� ���� ,�� ���� ��� ��� ��� *)�0:F �������?� �� #� �)�/� ��� J-E-�#EE-��

-� �� K����� �� ����>*����F ���� ��� ���� ���?� �� #� �/1*� ��� .#6.�J �#EE8��

8� �� ��$������� �� ����?����������� �� ��� ���� ��� ���� ��� ��� ��� *)�0:F �������?� ������� ����������

������� ��1� ���86-86J �#EE8��

4� +� )�"�&�$�� �� ����?����������� �� ��� ���"� ���� ���� �� 2(3 ����� ��� ������ $ ��������� ���� ��� ������� ���� ��� ����� ��!���� *����F?� �� #� ���)� ��� �66�-. �#EE4��

J� :&� �� ��� �� ���� >(���"������ �� ��� ������� ��� ����� � ��� ��� *����F ���� ��� ���� ���?� �� #� ���)���� �.-�6. �#EE4��

E� �� K���� �� ���� >9������ 2��� � � 1������� ��� I� C��, �0�;�0� ���� ����?��� #� �.�%� ��� �#.�#EE��A

#�� �� ��$������� �� ���� >3� ���� ���;5������ ���� ��� O 9�� ���# O?��� #��.�%� ��� 66-- �#EE��A

##� �� K���� �� ���� >9������ 2��� � � 1������� ��� I� C��, �0�;�0� ���� ����?� ### $����� "���� �����%1� ��6�#EE.�

#�� �� ��$������� �� ���� >3� � ��������� I� <� $"����� ���� ���;5������ ����� ��� ��� ��� 9������2��� � � 1�������?� ### $����� "���� ����� �,%1���� JE�JEJ �#EE.�

#.� 3� ��� ����� +� ($���� �� K����� ��� +� K�$�!��� >����������� �������� � �� 5���� 0� F, ���� ) ����������� ���� 2����� ��� I�"�� N���� �� 5):� N*2 *3� <5:?� "���� �����%���� &�/)� �E��EJ �#EE8��

#6� K� ���$���� �� ($���� �� K����� �� ��$������� ��� ��+���$���� � >2��$ ���� +�������� (���"����� 1�� ��� ��� <������ )�����" *������� ��� ���� ��� ���� ���?� ### $����� "���� ����� �,%1� 4�6 �#EE.��

#-� �� F&� � �� ����>����������� �� ��� 2����)���� ��� ���������� I)( ��� *)�0:F ���� ��� ���� ���?� ###

$����� "���� ����� �,%�� ��� #-�##-�8 �#EE8��

#8� �� K����$�� �� ���� >%���� ����� �� ��� *����F ���� ,�� ���� ��� !���� �� � �� � ��������� "����� ���������� ����� �?� ���� �������&�� �#EEJ��

#4� 9�3� �������� �� ���� >��� :������� ) ����������� )�� �������� F,�������� (��������� ��� �������?� ����������

'� ������ J8� ��� 8E.4#� �#EE.��