Case Studies
欧洲核子研究中心的案例研究
CERN(欧洲核子研究组织)大型强子对撞机中的10万个ADI转换器帮助科学家发现自然界的基本法则
欧洲核子研究组织(CERN)建造的大型强子对撞机(LHC)位于瑞士日内瓦附近一个地下100米深、总长27公里的环形隧道内,是人类迄今开发出的先进、昂贵的科学仪器之一。在LHC内部,两束被称为"强子"的亚原子粒子束——实质上是质子或铅离子,在回旋加速器内以相反方向运行,每运行一圈就会获得更多的能量。通过研究这些粒子的碰撞,物理学家对宇宙及构成宇宙的粒子的内在运行规律有了独特的认识。.
LHC的专用探测器用于分析碰撞后的粒子,其核心部分是ADI公司的10万多个数据转换器,这些转换器将粒子碰撞放射出的能量转换成数字数据流。来自全球几百所大学和实验室的科学家们将对这些数据进行研究,并共同提炼出有关粒子物理学的新知识。由于ADI公司的 AD9042 高速、低功耗、12位单芯片模数转换器(ADC)具有出色的可靠性和性能,因此CERN选用该产品以确保在精心策划、高资源投入的LHC实验中能够持续获得超精确的数据流。AD9042 ADC 在20 MHz的带宽范围内保持80 dB的无杂散动态范围(SFDR),可支持所需的动态范围以测量由64,000个钨酸铅晶体构成的阵列所获取的能量。这些闪烁晶体用来吸收穿过LHC电磁量能器的以电子、正电子和光子等形式形成的粒子。
AD9042专为用于恶劣环境而设计,其额定工作温度范围为整个军用温度范围内(–55˚ C至+125˚ C),确保了LHC内使用的AD9042能够在极具挑战的环境中实现长达数十年的稳定性能。AD9042采用5V单电源供电,这款完整的信号转换解决方案提供全部所需功能,包括片上集成采样保持(T/H)和基准电压源。噪声性能也很出色,信噪比典型值为68 dB。
"ADI数据转换器在大型强子对撞机中发挥了重要作用,为测量64,000个钨酸铅晶体所获能量提供了所需的速度和动态范围。"
— CERN资源经理Hans Rykaczewski" |