Teledyne SP Devices Thomson 散射數(shù)字化儀
發(fā)布時間:2021-07-23 17:10:44 瀏覽:912
Teledyne SP Devices Thomson 散射是核聚變裝置(如托卡馬克和星模擬器)等離子體診斷的一項(xiàng)重要技術(shù),用于測量等離子體中多個位置的電子溫度和密度。
測量是用脈沖激光進(jìn)行的,通常是紅寶石激光或Nd:YAG激光,由于多普勒效應(yīng)會產(chǎn)生重復(fù)的脈沖并照射到等離子體中,一些激光(光子)被等離子體中的自由電子散射,導(dǎo)致光譜膨脹。
雪崩光電二極管(APD)探測到散射光子,高性能的數(shù)字化儀捕捉到產(chǎn)生的波形光譜展開有助于評估等離子體溫度,散射光子的數(shù)量決定了等離子體密度。
選擇Thomson 散射數(shù)字化儀時的注意事項(xiàng)
Teledyne SP Devices Thomson 散射系統(tǒng)通常由數(shù)百個通道組成,在多個階段進(jìn)行調(diào)試,因此,使用模塊化儀器創(chuàng)建一個緊湊但可擴(kuò)展的解決方案是有益的,該解決方案可以隨著時間的推移輕松擴(kuò)展,以承載更多的測量通道。
脈沖特性的精確測量和等離子體密度的測定需要高動態(tài)范圍。
高的模擬帶寬和采樣率需要與探測器的性能相匹配,并提供高的空間分辨率。
高的板級通道密度有助于減小整體尺寸和所需板的總數(shù)。
靈活準(zhǔn)確的觸發(fā)輸入對于確保與激光器共用一個時間基準(zhǔn)至關(guān)重要。
準(zhǔn)確的多通道數(shù)據(jù)采集需要同步功能,MTCA和pxie等外形尺寸有助于保持外部布線合理,因?yàn)橛|發(fā)器和時鐘分布在背板上。
板載存儲器需要足夠的存儲整個散射波形。
數(shù)據(jù)吞吐量需要足夠高,以便所有通道的波形可以在連續(xù)觸發(fā)之間的時隙中傳輸?shù)街醒胩幚砥?/span>。
開放式板載FPGA提供了一種面向未來的解決方案,可以實(shí)時進(jìn)行計(jì)算,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精簡,從而降低對數(shù)據(jù)吞吐量的要求。
Teledyne SP Devices的 Thomson 散射客戶通常使用MTCA或pxie形狀的adq14dc-4c。它是一個具有700 MHz模擬輸入帶寬的四通道、14位、1 GS/s數(shù)字化儀,它可以與普通探測器完美匹配,提供高度精確的背板觸發(fā)和同步功能,以支持大量的多通道數(shù)據(jù)采集,同時將外部布線降至最低。
另外,它有2GB的車載數(shù)據(jù)存儲器,可以存儲很長的脈沖,支持32 GB/s的本地?cái)?shù)據(jù)傳輸速率,如果需要定制實(shí)時處理,可以通過可選固件升級進(jìn)一步擴(kuò)展,客戶還可以訪問板載Xilinx kinex 7 k325t FPGA??蛇x固件和開發(fā)工具包可隨時單獨(dú)購買,升級可在本地完成,無需系統(tǒng)拆卸或大量關(guān)閉。
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