| 摘要 | 第1-11页 |
| Abstract | 第11-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-27页 |
| ·暗物质 | 第14-19页 |
| ·粒子物理的标准模型 | 第14-15页 |
| ·标准模型上空的乌云——暗物质的发现 | 第15-18页 |
| ·暗物质的探测方法 | 第18-19页 |
| ·暗物质探测领域的最新进展 | 第19-25页 |
| ·加速器实验 | 第19-20页 |
| ·地下实验 | 第20-22页 |
| ·空间实验 | 第22-25页 |
| 参考文献 | 第25-27页 |
| 第二章 中国的暗物质探测卫星 | 第27-45页 |
| ·科学目标 | 第27-28页 |
| ·探测器设计指标及卫星平台需求 | 第28页 |
| ·探测器总体方案 | 第28-30页 |
| ·BGO 量能器及其读出方法 | 第30-44页 |
| ·量能器基本原理介绍 | 第30-31页 |
| ·闪烁晶体 | 第31-33页 |
| ·光电转换器件 | 第33-37页 |
| ·大动态范围读出方式的实现 | 第37-44页 |
| 参考文献 | 第44-45页 |
| 第三章 电荷测量技术 | 第45-62页 |
| ·电荷测量的基本路线 | 第45-54页 |
| ·前置放大 | 第46-49页 |
| ·模拟信号处理 | 第49-53页 |
| ·数字化 | 第53-54页 |
| ·粒子物理实验中的电荷测量方案举例 | 第54-60页 |
| ·电荷－电压转换 | 第54-55页 |
| ·电荷－时间转换 | 第55-57页 |
| ·波形数字化 | 第57-60页 |
| ·小结 | 第60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
| 第四章 暗物质探测卫星BGO 量能器的电荷测量技术路线 | 第62-82页 |
| ·电荷测量方案 | 第62-63页 |
| ·VA32ASIC 芯片介绍 | 第63-66页 |
| ·原理验证电路设计 | 第66-72页 |
| ·原理验证板总体方案 | 第67-68页 |
| ·VA32 输出信号的调理 | 第68-69页 |
| ·模数变换（ADC） | 第69-70页 |
| ·VA32 和ADC 的控制时序 | 第70-71页 |
| ·数据获取方案 | 第71-72页 |
| ·原理验证电路的测试 | 第72-81页 |
| ·电子学测试 | 第72-79页 |
| ·探测器‐电子学联调测试 | 第79-81页 |
| ·小结 | 第81页 |
| 参考文献 | 第81-82页 |
| 第五章 地面原型系统读出电子学总体设计 | 第82-98页 |
| ·国际同类型物理实验的读出电子学系统 | 第82-91页 |
| ·PAMELA 的读出电子学系统 | 第82-85页 |
| ·FGSTLAT 的读出电子学系统 | 第85-88页 |
| ·ATIC 的读出电子学系统 | 第88-91页 |
| ·暗物质探测卫星量能器读出电子学系统的总体设想 | 第91-94页 |
| ·设计原则 | 第91-92页 |
| ·总体方案考虑 | 第92-94页 |
| ·地面原型系统读出电子学总体方案 | 第94-97页 |
| ·地面原型系统的介绍 | 第94-95页 |
| ·原型系统读出电子学总体方案 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-98页 |
| 第六章 地面原型系统的前端电子学 | 第98-117页 |
| ·总体结构 | 第98-99页 |
| ·探测器信号的接入 | 第99-104页 |
| ·电缆和连接器的选择 | 第99-100页 |
| ·输入端的处理 | 第100-101页 |
| ·VA32 通道分配 | 第101-104页 |
| ·电荷测量与模数变换 | 第104-105页 |
| ·击中信号及触发 | 第105-109页 |
| ·触发的产生机制 | 第105-106页 |
| ·Hit 信号的产生 | 第106-109页 |
| ·刻度电路 | 第109-111页 |
| ·读出与控制逻辑 | 第111-113页 |
| ·VA 和ADC 控制 | 第111-112页 |
| ·Sub‐DAQ 数据接口 | 第112-113页 |
| ·其它考虑 | 第113-116页 |
| ·FPGA 的选择 | 第113-114页 |
| ·VA32 与FPGA 的电平接口 | 第114-115页 |
| ·温度监测 | 第115页 |
| ·电源与时钟 | 第115-116页 |
| 参考文献 | 第116-117页 |
| 第七章 地面原型系统的数据获取 | 第117-145页 |
| ·概述 | 第117-118页 |
| ·数据获取模块 | 第118-126页 |
| ·总体方案 | 第118-119页 |
| ·FPGA 及逻辑设计 | 第119-124页 |
| ·USB 接口 | 第124-126页 |
| ·电源与时钟 | 第126页 |
| ·系统互连 | 第126-137页 |
| ·地面原型系统的信号互连 | 第126-128页 |
| ·几种航天总线的介绍 | 第128-132页 |
| ·地面原型系统的自定义数据总线 | 第132-137页 |
| ·电子学数据获取和测试软件 | 第137-144页 |
| ·需求分析 | 第137-138页 |
| ·软件架构 | 第138-139页 |
| ·软件功能的具体实现 | 第139-144页 |
| 参考文献 | 第144-145页 |
| 第八章 原型系统读出电子学的误差分析与测试 | 第145-175页 |
| ·系统误差来源及分析 | 第145-156页 |
| ·静态误差 | 第145-155页 |
| ·动态误差 | 第155-156页 |
| ·电子学测试 | 第156-169页 |
| ·电子学系统的等效噪声测试 | 第157-160页 |
| ·电荷线性测试 | 第160-165页 |
| ·温度和长期稳定性测试 | 第165-167页 |
| ·通道间串扰测试 | 第167-168页 |
| ·数据读出测试 | 第168-169页 |
| ·探测器联调测试 | 第169-173页 |
| ·晶体测试平台的实验结果 | 第169-172页 |
| ·原型系统的初步实验结果 | 第172-173页 |
| ·小结 | 第173-174页 |
| 参考文献 | 第174-175页 |
| 第九章 对星上电子学可靠性的初步考虑 | 第175-189页 |
| ·卫星系统的可靠性 | 第175-177页 |
| ·概述 | 第175页 |
| ·可靠性的一些基本概念 | 第175-176页 |
| ·卫星系统的可靠性设计原则 | 第176-177页 |
| ·星上读出电子学辐照可靠性的考虑 | 第177-187页 |
| ·空间环境的特殊性 | 第177-178页 |
| ·半导体元器件的辐照效应 | 第178-181页 |
| ·电子学的辐照加固措施 | 第181-182页 |
| ·读出电子学辐照实验的考虑 | 第182-186页 |
| ·卫星量能器读出电子学系统的电子学辐照测试计划 | 第186-187页 |
| ·小结 | 第187-188页 |
| 参考文献 | 第188-189页 |
| 第十章 总结与展望 | 第189-192页 |
| ·总结 | 第189-190页 |
| ·展望 | 第190-192页 |
| 附录1 原理验证电子学的照片 | 第192-193页 |
| 附录2 地面原型系统电子学的照片 | 第193-196页 |
| 致谢 | 第196-197页 |
| 在读期间发表的主要学术论文 | 第197-198页 |