脉冲发生器在大物理试验中的应用

激光驱动器

在大型物理实验中,光电倍增管是基础,因为光电倍增管可以检测到光子并将光子转换为电荷,转换后的电荷被采集系统接收。光子的发射与一种特殊现象“切伦科夫效应”有关。

在光电倍增管设计和生产阶段,使用激光束或LED二极管描述其特性和校准是必不可少的,光源必须被固定脉宽和重复率的脉冲使能信号驱动。

使用Active Technologies的脉冲骑士PG-1000系列脉冲发生器可以生成不同脉宽、周期和幅度的脉冲。单脉冲的设置非常简单和快捷,可以是仪器等待外部触发输入或是仪器持续输出脉冲串。

脉冲发生器在大物理试验中的应用插图

速调管控制与同步

速调管是一种特殊的线性真空管,在很多方面都有应用,比如大物理实验中的对撞机,对撞机用于生成对撞粒子。

脉冲发生器在大物理试验中的应用插图1

像激光应用一样,使用脉冲使能信号驱动速调管是必须的。使能信号可以由基于逻辑端口或FPGA的复杂系统生成,但是这种系统的设计和研发需要花费大量时间,而且系统时钟需要支持可调,这样就需要改变原理图或FPGA代码。

脉冲骑士PG-1000系列脉冲发生器提供的现有的解决方案,支持使用图形化控制界面面和触摸屏控制和修改速调管使能信号参数。

脉冲发生器在大物理试验中的应用插图2
脉冲发生器在大物理试验中的应用插图3

在速调管驱动方面分另一有趣应用是多设备同步;PG-1000系列脉冲发生器具有4路独立同步通道,可以用来提供同步信号并可以设置相对触发信号的延时。脉冲发生器的这一特性可以用来同步多台速调管,对不同的驱动链路计算并补偿延时。

脉冲发生器在大物理试验中的应用插图4

回读系统测试

在大物理实现中,尽管主要由探测器显示关键参数,观测物理现象。高效的回读电子捕获链同样是非常重要的,因为它允许采集和储存大量实时数据。

回读链基于分层的树结构,最底层与探测器相似,使用通信协议将数字脉冲转换为消息传输到下一层。

通常回读链最底层由FPGA系统构成,采集多台探测器的数字脉冲并创建数据包通过光纤链路发送到下一层。在这种系统的发展过程中,在实验室工程师通常没有探测器或完整的对撞机,所以需要一种仿真由探测器生成的脉冲串的方法。

使用Active Technologies脉冲骑士PG-1000系列脉冲发生器测试FPGA系统的响应,可以确保定时和同步精度和准确度;例如,你可以检测当通道存在延时时系统的响应,测试系统接收多脉冲串和毛刺的能力。

Active Technologies脉冲骑士PG-1000系列脉冲发生器提供4通道,每路通道都支持单、双、三、四脉冲,每路脉冲具有独立的周期、脉宽、相对触发输入的延时参数。

脉冲发生器在大物理试验中的应用插图5
脉冲发生器在大物理试验中的应用插图6

 脉冲骑士系列提供优质的信号完整性,简单易操作的触摸显示屏(SimpleRider™) 。只需要简单的几下触摸控制就可以生成输出脉冲。创新性的硬件结构支持生成多脉冲序列,例如双脉冲、三脉冲和四脉冲,并且定时参数完全独立。



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