高分辨中子閃爍體探測器讀出電子學(xué)研制

周詩慧 黃河 萬志永2,,4 陳少佳 朱志甫2,,4 唐彬 黃暢 王修庫 曾莉欣 于莉 楊浩 劉慧銀 岳秀萍2,,4 趙豫斌 孫志嘉

1（鄭州大學(xué) 鄭州 450001）

2（中國科學(xué)院高能物理研究所 北京 100049）

3（核技術(shù)應(yīng)用教育部工程研究中心 東華理工大學(xué) 南昌 330013）

4（散裂中子源科學(xué)中心 東莞 523803）

作為研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)的理想探針，中子散射技術(shù)已在凝聚態(tài)物理、化學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)［1-2］等領(lǐng)域的研究中被廣泛采用。先進的中子源是中子科學(xué)研究的基礎(chǔ)［3］。利用中子源可以研究材料的微觀結(jié)構(gòu)，促進物體微觀特征的科學(xué)研究［4］。中國散裂中子源（China Spallation Neutron Source，CSNS）是我國第一臺散裂中子源，它為多個學(xué)科前沿領(lǐng)域的研究提供了一個功能強大的國際化科研平臺［5-9］。能量分辨中子成像譜儀（Energy Resolved Neutron Imaging Spectrometer，ERNI）是中國散裂中子源目前在建的譜儀，其布局如圖1所示。

圖1 ERNI譜儀布局示意圖Fig.1 Schematic diagram of ERNI layout

中子探測器是中子譜儀的關(guān)鍵核心設(shè)備，決定著譜儀的分辨能力和綜合性能［10］。由于中子閃爍體探測器具有成本低、可大面積拼接等優(yōu)點［11］，ERNI譜儀的衍射探測器90°分區(qū)采用了高位置分辨的中子閃爍體探測器作為探測設(shè)備。該探測器整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由6個擴展單元組成，每個擴展單元有效面積為1 354.752 mm2。單個擴展單元由兩部分組成：閃爍屏、4×30矩陣式硅光電倍增管（Silicon Photomultiplier，SiPM）。SiPM具有良好的光子分辨能力，且光響應(yīng)快、工作電壓低、抗磁場干擾強、價格便宜，被廣泛應(yīng)用于核探測領(lǐng)域［12］。探測器的每個擴展單元由120個SiPM緊密排布，其中每行有30個SiPM，每列有4個SiPM，單個SiPM像素為3.36 mm×3.36 mm。探測器的工作原理是：熱中子入射至閃爍屏，與閃爍屏中6LiF發(fā)生6LiF（n，α）T核反應(yīng)，核反應(yīng)產(chǎn)生α粒子和氚核，α粒子和氚核在閃爍體材料中沉積能量，通過原子的電離激發(fā)、退激釋放出接近可見光的閃爍光，閃爍晶體與SiPM緊密耦合，SiPM把光信號轉(zhuǎn)化為電脈沖信號。

圖2 探測器結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Structure diagram of the detectors

譜儀要求探測器水平方向（X方向）的位置分辨≤1 mm，在X方向上共有30個SiPM，總長度為100.8 mm，這就要求電子學(xué)的積分非線性≤1%；譜儀要求探測器的時間分辨≤1 μs，為了實現(xiàn)高的時間分辨，要求電子學(xué)時間分辨≤100 ns。讀出電子學(xué)采用單通道讀出方法可以獲得SiPM的最佳時間性能，但是大量的SiPM就需要海量地讀出電子學(xué)通道，從而導(dǎo)致電子學(xué)規(guī)模大、功耗高、系統(tǒng)復(fù)雜。為此，讀出電子學(xué)采用了電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出電路和重心法結(jié)合的方法來降低SiPM處理的復(fù)雜性，從而用較少的讀出通道獲得高分辨的位置定位結(jié)果［13-16］。

1 讀出電子學(xué)硬件設(shè)計

該探測器的讀出電子學(xué)由三部分組成，分別為電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出電路、前置放大板和數(shù)字讀出板。為了實現(xiàn)探測器高位置分辨的測量要求，讀出電子學(xué)采用了電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出方法處理SiPM輸出信號，把每一行的30個SiPM通過電容網(wǎng)絡(luò)連接，并在兩端輸出信號，這樣有效地減少了電子學(xué)讀出通道，降低了探測器后端電子學(xué)的功耗，縮小了電子學(xué)的規(guī)模；電容網(wǎng)絡(luò)輸出的信號經(jīng)放大、濾波后送給高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter，ADC）采集并數(shù)字化，然后可編程門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）把能量信息和時間信息按照固定數(shù)據(jù)格式打包、緩存后發(fā)送給后端系統(tǒng)；最后根據(jù)重心法計算得到中子事例擊中位置?？傮w系統(tǒng)框架如圖3所示。

圖3 讀出電子學(xué)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Block diagram of the readout electronics

1.1 電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出

采用通道復(fù)用的方法，可以大量減少后續(xù)電子學(xué)讀出通道，從而降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)集成度。在目前應(yīng)用最廣泛的通道復(fù)用方法中，電阻網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出和電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出是應(yīng)用最多的兩種方法。電阻網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出方法由于低通濾波效應(yīng)影響，在大通量高計數(shù)率下會造成時間性能下降。因此，本設(shè)計采用了電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出法，它是一種利用電容進行電荷分配的多路復(fù)用方法，其構(gòu)造簡單，且比電阻多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)的電阻少，具有優(yōu)越的時間性能。設(shè)計中采用的電容網(wǎng)絡(luò)如圖4所示。其水平方向的位置分辨由重心法計算可得，垂直方向的位置分辨主要取決于物理位置。

圖4 電容網(wǎng)絡(luò)示意圖Fig.4 Diagram of capacitive network

電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出的工作原理是［17］：把1×30 SiPM線列的30個輸出信號編碼為兩個位置信號，根據(jù)連接到每個陽極的加權(quán)電容器的數(shù)量，SiPM的每個陽極信號（A1~A30）被分成一個或兩個信號。然后將每個分割信號傳輸?shù)狡渲幸粋€位置信號輸出通道，陽極信號與加權(quán)值（即電容值）之間的關(guān)系如式（1）和式（2），通過式（3）和式（4）可得，探測到的電荷量和位置關(guān)系，其中Qa和Qb為編碼電路兩端電荷量的值，E為探測到的電荷量，X為將A1作為原點時在水平上得到的位置。

1.2 前置放大板

前置放大板的作用是把電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出電路輸出的微弱信號放大調(diào)理，再進行成形濾波，濾除高頻噪聲，并使波形更加平滑，以進一步提高信噪比［18］，并易于ADC采集和處理。

每塊前置放大板有16路電子學(xué)處理通道，其中兩個通道一組，處理一組1×30的SiPM陣列經(jīng)電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合電路輸出的信號，每塊前置放大板可以同時處理兩個4×30的SiPM陣列的輸出信號。前置放大板對電容網(wǎng)絡(luò)的輸出信號處理方法如圖5所示。每組電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出電路輸出的兩路電壓信號，首先進入一個低噪聲、高帶寬的前置放大器進行放大。前置放大器的增益帶寬積為3.8 GHz、壓擺率為1 350 V·μs-1，高的增益帶寬積保證了前置放大器可以實現(xiàn)高增益放大，快的壓擺率保證了原始信號的前沿時間信息可以有效地保存。前置放大器輸出的信號然后進入二階RC濾波成形電路，濾除信號中的高頻噪聲，從而提高測量精度。由于前置放大板和后端數(shù)據(jù)處理板是通過5 m長的線纜連接，經(jīng)過濾波后的信號需要通過驅(qū)動電路來提高信號的驅(qū)動能力，避免信號遠(yuǎn)距離傳輸衰減。驅(qū)動電路把單端信號轉(zhuǎn)換為差分信號，然后通過差分線纜送給后端數(shù)據(jù)處理板的高速ADC采集。相比單端信號，差分信號具有能有效抑制電磁干擾（Electromagnetic Interference，EMI）、抗干擾能力強等優(yōu)點，更適合遠(yuǎn)距離傳輸、較高信噪比要求的場合。前置放大板的增益約為15 V·V-1，經(jīng)過前置放大板處理后的信號幅度范圍大約為后端高速ADC輸入量程的90%，這樣既保證了不會由于信號超量程損壞ADC，同時充分利用了ADC的全動態(tài)范圍，從而使系統(tǒng)具有良好的信號分辨能力。前置放大板如圖6所示。

圖5 前置放大板信號處理方法示意圖Fig.5 Schematic diagram of preamplifier board's signal processing method

圖6 前置放大板照片F(xiàn)ig.6 Photograph of preamplifier board

1.3 數(shù)字讀出板

數(shù)字讀出板對前置放大板的輸出信號進行采集并數(shù)字化，然后進行觸發(fā)判選從而甄別出中子事例，排除SiPM熱噪聲、γ等干擾信號，最后把中子事例對應(yīng)的幅度信息和時間信息打包，緩存處理后按照固定的數(shù)據(jù)格式通過千兆以太網(wǎng)發(fā)送給后端處理；數(shù)字讀出板同時集成了高壓、精密ADC、高壓監(jiān)測電路、溫濕度監(jiān)測電路等電路模塊，F(xiàn)PGA根據(jù)后端系統(tǒng)的命令實現(xiàn)對這些模塊的配置和控制，同時把相應(yīng)的狀態(tài)和監(jiān)控信息發(fā)送給后端系統(tǒng)。每塊數(shù)字讀出板包括32個獨立的高速ADC采集通道，可以同時連接兩個前置放大板。FPGA是數(shù)據(jù)讀出板的數(shù)據(jù)處理和控制核心，本設(shè)計采用了美國賽靈思（Xilinx）公司的kintex-7系列FPGA集成電路XC7K325T-2FFG900I。

高速ADC把前置放大板輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，它的精度決定了整個系統(tǒng)的測量精度。傳統(tǒng)的并行高速ADC需要多位數(shù)據(jù)線來傳輸數(shù)字化數(shù)據(jù)，不太適合集成度高的應(yīng)用場合。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，近年來出現(xiàn)了新型的高速串行接口ADC，它在不降低ADC采樣率的前提下，僅通過少量的高速信號線來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的海量傳輸，這樣節(jié)省了PCB的面積和大量的數(shù)據(jù)口線，從而提高系統(tǒng)的集成度。

本設(shè)計采用了TI公司的8通道、12位、最高采樣率為65×106的低功耗高速串行ADC芯片ADS5282。它和FPGA通過串行低電壓差分信號（Low Voltage Differential Signaling，LVDS）接口對數(shù)據(jù)進行傳輸，每個通道僅采用一組差分LVDS線傳輸數(shù)字化數(shù)據(jù)。FPGA把高速ADC的采集數(shù)據(jù)處理后通過光纖接口發(fā)送給后端系統(tǒng)分析和處理［19］。和網(wǎng)線傳輸方式相比，光纖數(shù)據(jù)傳輸方式具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強等優(yōu)點。同時為了保證數(shù)據(jù)命令的穩(wěn)定可靠傳輸，使用商業(yè)化的SiTCP軟核實現(xiàn)數(shù)據(jù)和命令的交互，它采用傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）完成數(shù)據(jù)傳輸，上位機采用三次握手的用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（User Datagram Protocol，UDP）實現(xiàn)對讀出電子學(xué)的命令配置［20］。

為了預(yù)防網(wǎng)絡(luò)擁塞等突發(fā)情況，設(shè)計還采用了兩片4 GB容量的第三代雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機存取存儲（Double Data Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory，DDR3）作為數(shù)據(jù)緩存，提高讀出電子學(xué)的處理和數(shù)據(jù)緩存能力，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。為了實現(xiàn)多模塊數(shù)據(jù)同步，數(shù)字讀出板使用T0信號作為觸發(fā)來打包和傳送緩存數(shù)據(jù)。T0是中國散裂中子源質(zhì)子打靶的周期信號，它的周期為25 Hz［21］。為了保證T0信號的可靠傳輸，T0信號采用抗干擾能力較強的低壓正發(fā)射極耦合邏輯（Low Voltage Positive Emitter Couped Logic，LVPECL）電平。

穩(wěn)定可靠的工作電壓是SiPM正常工作并發(fā)揮出優(yōu)良性能的必要前提。為了提高整體系統(tǒng)的集成度，電子學(xué)集成了自研的高壓模塊。高壓模塊利用DC-DC模塊產(chǎn)生高壓來給SiPM供電，它以STM32L431CCT6作為核心控制器件，通過12位精密數(shù)模轉(zhuǎn)換器改變DC-DC模塊的輸入電壓來實現(xiàn)高壓變化，進而達到設(shè)計要求。每個高壓模塊有兩路獨立高壓，輸出范圍為+26.5 ~ +33V，輸出的紋波噪聲不超過10 mV，分別為前端的兩個前置放大板對應(yīng)的SiPM陣列供電，上位機可任意配置高壓模塊兩路高壓的輸出。由于SiPM的增益和熱噪聲會隨著溫度的不同而改變，為此采用根據(jù)SiPM探頭的溫度實時調(diào)整高壓的方法，補償SiPM溫漂的影響。數(shù)字讀出板通過一根5 m長的線纜把一個IIC接口的溫濕度傳感器放置在前端SiPM陣列位置附近，F(xiàn)PGA定時采樣前端探頭的溫度，并根據(jù)溫漂補償算法來定時調(diào)整高壓輸出。同時數(shù)字讀出板上還集成了一路溫濕度傳感器，用來檢測數(shù)據(jù)讀出板本地的溫度和濕度，并通過光纖網(wǎng)絡(luò)定時發(fā)送給后端用于監(jiān)測。為了預(yù)防高壓異常，數(shù)字讀出板設(shè)計了高壓電壓和電流監(jiān)測電路，F(xiàn)PGA通過1個16位、8通道的精密ADC實時采集監(jiān)測每一路高壓的電壓、電流，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時，及時報警并關(guān)斷高壓，避免損壞SiPM陣列。數(shù)字讀出板如圖7所示。

圖7 數(shù)字讀出板照片F(xiàn)ig.7 Photograph of digital readout board

1.4 FPGA邏輯設(shè)計

前置放大板把模擬信號濾波成形再被ADC采樣和量化后送入FPGA，送入FPGA的數(shù)據(jù)需要進行串并轉(zhuǎn)化和數(shù)字求和得到每個通道信號的能量信息。FPGA最后把包含能量信息和時間信息的數(shù)據(jù)包通過千兆光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)胶蠖?。后端根?jù)得到的時間信息和能量信息，進一步完成能量和時間數(shù)據(jù)的處理和修正，從而得到中子事例的擊中位置和飛行時間。

FPGA固件邏輯設(shè)計對于完成單事件處理單元的功能和提高能量、時間測量精度具有非常重要的作用。單中子事例的處理流程如圖8所示。兩路高速ADC通道分別對應(yīng)處理一組SiPM線列的兩端輸出。高速ADC采樣和量化后的數(shù)據(jù)為12位串行的LVDS數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)采樣率為480×106s-1。為了降低數(shù)據(jù)處理的速率，得到每個采樣點量化的碼值，在FPGA邏輯設(shè)計中首先把ADC輸出的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為并行數(shù)據(jù)。為了排除噪聲和γ等干擾信號的影響，必須設(shè)置合適的觸發(fā)閾值。當(dāng)兩路數(shù)據(jù)有任何一路超過觸發(fā)閾值時，固件產(chǎn)生一個公共觸發(fā)信號給單事件處理單元進行能量信息計算，并記錄下時間信息。公共觸發(fā)信號采用這種邏輯或的產(chǎn)生處理方式，有利于提高系統(tǒng)的計數(shù)率。閾值可由上位機通過光纖以太網(wǎng)任意設(shè)置。當(dāng)接收到公共觸發(fā)信號后，F(xiàn)PGA邏輯啟動數(shù)字求和邏輯來進行能量信息的計算。

圖8 單中子事例處理流程Fig.8 Processing procedure of single neutron event

為了減少ADC采樣和量化后波形的基線波動，在信號求和之前的幾個采樣時鐘周期計算基線平均值，作為數(shù)字求和波形的基線。這種采用動態(tài)基線作為基線的處理方法，可以克服基線溫漂對測量精度的影響。求和開始后，每一個串并轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)與基線進行比較運算，扣除基線的影響。求和點數(shù)N可由上位機任意配置，N越大能量測量的精度越高，但同時會增加系統(tǒng)的死時間，因此選定的N值在確保求和時間覆蓋信號寬度的前提下要盡可能小。求和完成后，單事件處理單元邏輯對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)組幀，幀數(shù)據(jù)包括中子事例擊中時間信息、SiPM線列兩端的能量信息，最后把幀數(shù)據(jù)寫入單事件處理單元先進先出存儲器（First in First out，F(xiàn)IFO）。

數(shù)字讀出板總共有16個單事件處理單元FIFO。為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行處理，減小系統(tǒng)死時間，采用了多級流水線的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的緩存。每4個單事件處理單元FIFO匯總到一個二級FIFO中，4個二級FIFO的數(shù)據(jù)通過令牌環(huán)的方式最終寫入到4G的DDR3中。大容量的緩存提高了系統(tǒng)的吞吐率，有效的降低了系統(tǒng)的故障率。數(shù)據(jù)最終通過SiTCP軟核發(fā)送給后端系統(tǒng)，在DDR3和SiTCP軟核間還有一級FIFO用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存和隔離［20］。

2 性能參數(shù)測試

在讀出電子學(xué)設(shè)計和調(diào)試完成后，為了驗證電子學(xué)的性能，前期在實驗室進行了時間分辨測試和積分非線性測試。完成實驗室測試后，在中國散裂中子源20號中子束線上和探測器一起進行了帶束測試，包括位置分辨和探測效率測試。

2.1 實驗室測試

2.1.1 時間分辨測試

Tektronix公司的高精度信號發(fā)生器AFG3252C有兩個分別獨立的信號產(chǎn)生輸出通道，測試信號時序關(guān)系如圖9所示，一個通道產(chǎn)生周期40 ms、占空比50%的模擬T0信號輸出給數(shù)字板，一個通道產(chǎn)生兩個間隔相距ΔT，即5 ms的正向類指數(shù)脈沖信號，脈沖的幅值為100 mV，寬度為T3，即500 ns，并以模擬T0為周期把產(chǎn)生的類指數(shù)信號通過自研的1:16扇出板送給研制的電子學(xué)樣機。讀出電子學(xué)以T0為周期打包并發(fā)送事例擊中時間給上位機，上位機通過分析20 000個擊中的時間信息，通過式（5、6）［20］計算以及測試得到最小時間分辨如圖10所示，測試表明最小時間分辨約為12 ns。

圖9 測試信號波形Fig.9 Waveform of test signal

圖10 時間分辨測試結(jié)果Fig.10 Result of time resolution test

2.1.2 積分非線性測試

手動輸入峰峰值從0~100 mV、步進為10 mV的經(jīng)平移變換后的正弦波信號，信號寬度為1 μs，周期為10 μs。首先通過式（7）計算出輸入信號的面積，然后對數(shù)字化后輸出的值進行積分求和，多次測量求平均值，最后將輸入值通過理論計算所得到的面積與數(shù)字化后輸出并積分求和后的值進行線性擬合，再通過式（8）得到積分非線性，依次可以求出32個通道的積分非線性。32個通道的積分非線性分布如圖11所示，積分非線性最大不超過0.95%。

圖11 32通的積分非線性Fig.11 Integration nonlinearity of 32 channels

式中：DIV為實驗點在Y軸方向偏離擬合直線的最大絕對值；INPUTY滿刻度輸入對應(yīng)的Y值；dy擬合直線在y軸上的截距。

2.2 束線測試

為了驗證研制的讀出電子學(xué)是否滿足高位置分辨中子閃爍體探測器的物理設(shè)計指標(biāo)，探測器和電子學(xué)在中國散裂中子源20號中子束線開展了探測器位置分辨和探測效率實驗，現(xiàn)場測試如圖12所示。中國散裂中子源20號中子束線的中子能譜范圍為1~5 ?，通過云母單色器把入射中子單色為單能或準(zhǔn)單能中子（1.6 ?和2.8 ?）。為了測試探測器位置分辨能力，把由熱中子阻擋材料加工的狹縫陣列（共8條縫，狹縫寬度均為0.5 mm，從左至右狹縫邊緣間距分別為0.5 mm、1 mm、2 mm、3 mm、4 mm、6 mm、8 mm）放置在探測器樣機入射窗前，狹縫陣列垂直于探測器水平方向。單色器單色的單能中子入射到狹縫陣列后絕大部分中子被吸收，只有狹縫位置的中子能夠穿過狹縫被探測器探測。探測的中子信號經(jīng)讀出電子學(xué)處理后，數(shù)據(jù)通過千兆光纖網(wǎng)絡(luò)上傳給上位機，由重建算法解析后得到狹縫陣列的圖像。通過分析狹縫陣列沿水平方向投影圖即可確定探測器水平方向的位置分辨。測試得到的狹縫陣列沿水平方向投影圖如圖13所示，可以清晰看到，1 mm的狹縫滿足設(shè)計指標(biāo)。為了驗證探測器的熱中子探測效率，借助高氣壓標(biāo)準(zhǔn)3He管（已知探測效率），分別測試了探測器對1.6 ?和2.8 ?中子的探測效率。測試結(jié)果顯示，采用研制的電子學(xué)系統(tǒng)，探測器對1.6 ?和2.8 ?中子的探測效率分別達到了65%和75%左右，均達到了設(shè)計指標(biāo)。

圖12 中子束線現(xiàn)場樣機測試Fig.12 Photograph of experimental on-site prototype testing at neutron beam line of CSNS

圖13 位置分辨測試結(jié)果Fig.13 Test result of position resolution

3 結(jié)語

本文介紹了用于能量分辨中子成像譜儀的高分辨中子閃爍體探測器讀出電子學(xué)，它采用了一種電容網(wǎng)絡(luò)復(fù)合讀出電路和電荷重心法相結(jié)合實現(xiàn)探測器高位置分辨的技術(shù)方案，在其基礎(chǔ)上，作者完成了讀出電子學(xué)系統(tǒng)的研制和測試。實驗室和束流測試結(jié)果表明，該讀出電子學(xué)系統(tǒng)達到了工程設(shè)計指標(biāo)。目前該電子學(xué)系統(tǒng)正在進行批產(chǎn)和測試，計劃2023年底安裝到能量分辨中子成像譜儀現(xiàn)場。它的研制成功，為能量分辨中子成像譜儀保質(zhì)保量完工、順利開展實驗提供了可靠的技術(shù)保障。

作者貢獻聲明周詩慧、萬志永負(fù)責(zé)整體系統(tǒng)的設(shè)計與測試，以及論文的撰寫和修改工作；陳少佳負(fù)責(zé)整體項目的進展，以及論文的修改；黃河、朱志甫負(fù)責(zé)論文的審訂；唐彬、黃暢、王修庫參與實驗具體測試及數(shù)據(jù)記錄；曾莉欣、于莉、楊浩、劉慧銀、岳秀萍分別從自己擅長的領(lǐng)域出發(fā)進行資料的搜集和整理；趙豫斌、孫志嘉負(fù)責(zé)研究的提出和指導(dǎo)。