CERN大型強子對撞機的機器保護係統中使用了超過140塊Spectrum的數據采集卡。卡片被用來檢查粒子束是否被精確地偏轉。當兩個高能粒子束在27公裏的LHC加jia速su器qi環huan中zhong以yi相xiang反fan的de方fang向xiang接jie近jin光guang速su行xing進jin時shi，然ran後hou，他ta們men運yun行xing數shu小xiao時shi後hou在zai環huan附fu近jin的de四si個ge位wei置zhi碰peng撞zhuang。這zhe些xie粒li子zi非fei常chang小xiao，以yi至zhi於yu使shi它ta們men發fa生sheng碰peng撞zhuang的de任ren務wu類lei似si於yu以yi相xiang距ju10公裏用兩根針去碰撞。

   兩個光束的能量非常高，在失去光束控製的情況下
，LHC機器可能遭受嚴重損壞。為了在緊急情況下或在碰撞運行結束時安全地處置，LHC電子束傾倒係統（LBDS）必須在一次旋轉內從LHC中提取，並將其運輸到位於700m外的吸收體內。在每次束流收集器，後操作檢查係統將確保LBDS內的所有的因素都正確執行
，並且光束需完整的提取出來。

   一個關鍵的部分是檢查快速脈衝磁鐵
，稱為衝擊磁鐵，準確地使粒子束從LHC環中精確的偏離。數據采集卡用於捕獲當前脈衝波形

，以檢查它們是否具有正確的形狀並與光束完全同步。LBDS引出磁鐵電流脈衝本身大約為20 kA，其上升時間小於3μs

，同步誤差小於20納秒。僅在LBDS中
，對於每一個波束收集器，使用數據采集卡獲取將近500個模擬信號
，並且使用數字I/O卡捕獲超過150個同步信號。

   “我們已經開發了自己的波形采集和分析框架，稱為IPOC（Internal Post Operation Check），”CERN加速器束傳輸組的軟件團隊負責人NicolasMagnin解釋道。“這是用C++編寫的，它包括一個基於Linux的硬件抽象層，使我們能夠與多種類型的數字化卡連接。我們使用各種來自Spectrum的數字化卡來用於所有CERN加速器的激磁磁鐵控製
，它們在帶寬和動態範圍方麵具有不同的要求。這種不同的卡使我們能夠覆蓋從10 MS/s到500 MS/s的帶寬範圍，以及根據不同應用從8到16位的分辨率。

   對於這些跳躍脈衝事件的測量

，需要非常高的精度水平。例如，最苛刻的係統
，脈衝與脈衝間的誤差延遲需要低於10納秒，以及在動態範圍為16的範圍內低於0.5%的幅度。為了實現這一點，采集的精度必須更大一個數量級，因此
，例如，具有2 ns的時間分辨率和大於10的有效位數（ENOB）的M4i.4451-x8數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)卡(ka)。當(dang)激(ji)勵(li)器(qi)電(dian)流(liu)信(xin)號(hao)動(dong)態(tai)不(bu)固(gu)定(ding)時(shi)，使(shi)用(yong)數(shu)字(zi)轉(zhuan)換(huan)器(qi)的(de)各(ge)種(zhong)輸(shu)入(ru)範(fan)圍(wei)來(lai)優(you)化(hua)采(cai)集(ji)波(bo)形(xing)的(de)信(xin)噪(zao)比(bi)。幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)波(bo)形(xing)都(dou)保(bao)存(cun)在(zai)日(ri)誌(zhi)的(de)數(shu)據(ju)庫(ku)中(zhong)，用(yong)於(yu)以(yi)後(hou)的(de)離(li)線(xian)分(fen)析(xi)。此(ci)外(wai)
，所(suo)有(you)波(bo)形(xing)分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)（例如，延遲、長度、上升時間、下降時間、平頂振幅等）被存儲在日誌數據庫中，以提取隨時間變化的趨勢，以檢查係統穩定性、溫度依賴性等。

   “我們選擇了Spectrum的產品，因為它們以非常有競爭力的性價比
，”Nicolas Magnin補充道。“它們很容易用用戶友好的軟件工具設置，並且驅動很容易在Linux操作環境下編譯和部署。文檔和編碼示例都非常清晰，這使得用起來非常容易。在過去的八年裏，我們已經購買了一些Spectrum采集卡
，其中隻有兩個出現問題，Spectrum的維修和返回非常快。同樣，他們的支持非常迅速
，在發展階段我們的問題得到了答案。

   “我們還利用Spectrum的任意波形發生器（AWG）卡來模擬衝擊電流波形和Spectrum數字模式發生器卡
，以發送定時和控製信號
，以幫助開發和驗證我們測試台上的監視和保護係統。我們有時也會在Windows上使用LabVIEW作為測試平台，因為Spectrum Instrumentation硬件與此環境直接兼容。“

   目前，在PCER/PCIE和最近的PXEI平台上
，在CERR係統上使用了超過140種Spectrum的卡。

“CERN使用我們的數據采集卡是我們客戶的典型例子，”Spectrum的首席執行官Gisela Hassler說。“主要研究機構、大da學xue和he跨kua國guo研yan發fa部bu門men選xuan擇ze我wo們men的de產chan品pin，因yin為wei它ta們men的de質zhi量liang。他ta們men的de項xiang目mu經jing常chang運yun行xing很hen多duo年nian，所suo以yi他ta們men希xi望wang能neng夠gou長chang期qi依yi賴lai的de設she備bei。我wo們men有you許xu多duo產chan品pin仍reng在zai使shi用yong，超chao過guo十shi年nian。這zhe也ye是shi為wei什shen麼me我wo們men提ti供gong五wu年nian質zhi保bao
，為wei客ke戶hu設she計ji和he運yun行xing實shi驗yan提ti供gong了le多duo年nian的de安an心xin。

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