Anonim
Spectrum-digitiser-карти-най-CERN

Иглоподобните лъчи от частици в LHC съдържат огромни количества енергия - 350MJ, приблизително толкова, колкото летящият шотландец с пълна скорост - и не могат просто да бъдат изключени. Вместо това всеки е отклонен и дефокусиран по дълъг страничен тунел, в края на който е погълнат в 7-метров въглероден цилиндър с диаметър 700 мм във водно охлаждане от стоманен цилиндър, заобиколен от 750 тона бетон и желязо екраниране.

„Енергията, съхранявана в двата лъча, е толкова висока, че в случай на загуба на контрол над лъчите, LHC машината може да претърпи сериозни щети“, каза Spectrum. „За безопасното изхвърляне на гредите в случай на аварийна ситуация или в края на сблъсък, системата за изхвърляне на лъчите LHC (LBDS) трябва да извлече пълните лъчи от LHC с едно обороти и да ги транспортира до абсорбиращ блок, разположен около На 700 м от халките. След всяко зареждане на лъча системите за проверка след експлоатация ще се уверят, че всички елементи в LBDS са изпълнени правилно и че лъчите са били извлечени чисто. "

Бързодействащите „ударни магнити“ действат като железопътни точки, отклонявайки гредите от LHC пръстените към линиите за извличане. Контролните токове, подавани в магнитите, са огромни и трябва да бъдат изчерпателно отчетени, така че всяка операция се следи от аналогово-цифрови цифровизатори.

н

„За да се даде идея, самите импулси на тока на магнит за извличане на LBDS са около 20kA с времена на подем от по-малко от 3 µs и грешка в синхронизацията под 20ns“, каза Spectrum. „Само при LBDS за всяко събитие за зареждане на лъча се получават близо 500 аналогови сигнала с помощта на цифрови карти и повече от 150 сигнала за синхронизация се улавят с помощта на цифрови входно-изходни карти.“

„Разработихме собствена рамка за придобиване и анализ на вълновата форма, наречена IPOC [вътрешна проверка след експлоатация]“, заяви ръководителят на екипа на софтуера за ускорител на лъчи Николас Магнин. „Програмира се с помощта на C + на Linux и включва хардуерен абстракционен слой, който ни позволява да взаимодействаме с много видове цифрови карти. Ние използваме различни дигитайзерни карти от Spectrum Instrumentation, за да покрием набор от ударни магнити, използвани за всички ускорители на CERN, които имат различни изисквания по отношение на честотната лента и динамиката. Това разнообразие от карти ни позволява да покрием диапазон на честотната лента от 10 до 500Msample / s и разделителна способност от 8 до 16 бита в зависимост от приложението. "

Най-взискателните канали за събиране на данни в системите изискват грешка за възпроизводимост на импулс към импулс <10ns и 10 ENOB (ефективен брой битове). Тъй като динамиката на сигнала на ритъра не е фиксирана, различните диапазони на входа на цифровизатора се използват за оптимизиране на съотношението сигнал / шум на придобитата форма на вълната.

Почти всички форми на вълни се запазват в база данни за регистриране за по-късен офлайн анализ, а резултатите от анализа, включително забавяне на импулса, дължина, време на повишаване, време на падане и амплитуда с плоска горна част се съхраняват, за да се извлекат тенденциите във времето, за да се провери, наред с други неща, системата стабилност и температурна зависимост.

При движение, което може да продължи няколко часа, двата лъча от частици в рамките на LHC се движат с близка скорост на светлината в противоположни посоки в 27-километровия пръстен, където могат да бъдат направени да се сблъскат на четири места. „Частиците са толкова дребни, че задачата да ги накарат да се сблъскат е сходна с изстрелването на две игли на разстояние 10 км с такава точност, че те се срещат наполовина, според Spectrum.

Spectrum е базиран в Германия, а произвежда своите продукти в Германия.