Diseño e implementación de un sistema de adquisición multicanal para experimentos de radiación

Abstract

Esta memoria de Trabajo de Fin de Máster presenta el diseño e implementación de un sistema de adquisición multicanal para experimentos de radiación, basado en un dispositivo FPGA. Este trabajo ha sido desarrollado a petición de la empresa Alter Technology TÜV, en el marco del proyecto STUMM. El trabajo se enmarca en la necesidad de analizar datos procedentes de detectores de partículas de alta energía, los cuales tienen asociados una elevada tasa de generación de datos debido a la naturaleza de los experimentos. Por ello, resulta fundamental que el sistema sea capaz de manejar adecuadamente la temporización impuesta. Los datos medidos se almacenarán en una tarjeta SD, que funcionará como registro y respaldo de los experimentos, además de enviarse a una unidad externa de procesamiento y almacenamiento a través de Ethernet. El desarrollo del sistema se ha centrado en la gestión de las interfaces SPI, para la comunicación con la tarjeta SD, y Ethernet, para la conexión con la unidad externa. Además de cumplir con las especificaciones y tiempos de estos protocolos, se han propuesto soluciones a los retos y problemas que surjan relativos a la comunicación con los diferentes elementos. La arquitectura propuesta sigue una estructura modular, dividiéndose en componentes con funciones específicas, lo cual permite un enfoque dirigido para la consecución los objetivos planteados en este proyecto. Finalmente, sobre el sistema terminado se han realizado distintos ensayos con el propósito de validar su correcto funcionamiento, comprobando que la información procedente de detectores de radiación llega correctamente a cada elemento: equipo ubicado en la red y tarjeta SD.