【高速數字化儀應用案例系列】虹科數字化儀在大型物理實驗領域的應用

大型物理實驗應用

了解物質和自然力量的使命推動著在物理學科領域進行更大，更復雜的實驗。為了做到這一點，科學家和工程師正在建造比以往更大，更強大，更靈敏的機器和儀器。例如，天文學家正在使用不斷膨脹的電磁波譜部分來探測許多以前未知的現象，并進一步研究太空。射電望遠鏡揭示了爆炸恒星的殘余物，而更高能量的儀器，如使用X射線和伽馬射線的儀器，使得研究極端狀態下的物質行為成為可能，例如在脈沖星和熾熱中發現的物質。

現在正在建造越來越敏感的儀器，以突破觀察的極限。望遠鏡陣列在廣闊的區域和距離上連接在一起。在其他研究中，粒子物理學家正在使用大型機器將粒子加速到更高的能級，以觀察它們碰撞時會發生什么。高能加速器科學幫助確定了構成物質的構建塊，并增加了我們對亞原子結構的了解。同樣，核科學家正在研究核反應，以了解熱核聚變等過程，這些過程提供了獲得大量能量的潛在途徑。所有這些類型的大型物理實驗都涉及使用大量傳感器（探測器、天線、換能器、接收器等）和相關的快速電子設備來操作機器并捕獲它們產生的關鍵數據。

大型物理實驗中的典型應用包括射電天文學，加速器科學（包括光束控制和光束線監測）和粒子物理學，聚變和等離子體研究，核科學和閃電研究。

近物所電子加速器

虹科方案

對于大型物理實驗應用，虹科提供各種具有寬范圍的帶寬、采樣率和動態范圍的高速數字化儀，以便它們能夠最好地滿足每個應用的要求。當需要大動態范圍和最大靈敏度時，高分辨率14位和16位數字化儀可用于捕獲和分析頻率高達250 MHz的信號。這些高分辨率板卡提供出色的信噪比（高達72 dB）和無雜散動態范圍（高達90 dB），因此可以檢測和分析低電平信號。對于更高的頻率，可提供8位數字化儀，提供高達5 GS/s的采樣速率和1.5 GHz帶寬，非常適合捕獲納秒和亞納秒級脈沖和脈沖流。數字化儀卡還可以與下變頻器一起使用，以進一步將其工作頻率擴展到微波范圍。

SBench6軟件頁面

每個數字化儀卡可以有一到四個通道，最多八個卡可以與虹科的StarHub系統連接在一起，以創建具有多達32個完全同步通道的儀器。通過將多個儀器連接在一起，可以創建具有更多通道的系統。這使得它們非常適合使用多個傳感器、接收器或檢測器的應用。數字化儀具有大型板載存儲器（單卡多達 4 G samples）以及數據流和讀出模式，非常適合捕獲長而復雜的信號。通過板卡將數據流快速傳輸到基于 RAID 的存儲陣列，甚至可以捕獲和存儲數小時的信息。虹科SBench 6軟件還可用于查看和鑒定信號，以及執行FFT計算以進行頻域分析。

虹科推薦使用的板卡系列

59xxx系列