瑞士边境大型强子对撞机中那枚“星星”,缘起ADI!

喜欢研究自然界法则的童鞋,必定也是一枚物理学fancier!尤其近年来爆火的量子物理学,更是得到了无数“物理帝”、科学家甚至神秘学爱好者的青睐。如果你也喜欢量子物理,那么你一定知道欧洲核子研究组织(CERN)在瑞士边境下建造的当前最先进、最昂贵的大型强子对撞机(LHC)。其实在该LHC中有一枚闪亮的星星,和ADI渊源甚深。

科普:在预言粒子中有一种神秘莫测、极难寻觅的希格斯(Higgs)玻色子,曾有人因此特性嘲笑它是“上帝诅咒的粒子”,因而它又被称为“上帝粒子”。CERN曾宣布在LHC实验中,有了类似上帝粒子标准模型的粒子发现。

在LHC内部,有两束被称为"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前所未有的认识。

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,这些转换器能将粒子碰撞放射出的能量转换成数字数据流。这款转换器就是ADI公司的AD9042——有着高速、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。

CERN资源经理Hans Rykaczewski表示:"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。"

ADI公司的AD9042 ADC测量这些钨酸铅晶体所消耗的能量(图片来源:欧洲核子研究组织)

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。

本文转自:瑞士边境大型强子对撞机中那枚“星星”,缘起ADI!

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