虹科案例 | digitizerNETBOX在超強(qiáng)磁場中的應(yīng)用

項(xiàng)目背景|HONGKE

東京大學(xué)固態(tài)物理研究所(ISSP)的國際 MegaGauss科學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要是研究固態(tài)材料（如半導(dǎo)體、磁性材料、金屬、絕緣體、超導(dǎo)材料）在超高磁場作用下的物理特性。還用于研究新材料并控制它們的相位和功能。實(shí)驗(yàn)室的脈沖磁鐵目前可以通過非破壞性方法產(chǎn)生高達(dá)87特斯拉(T)的能量，并通過破壞性方法產(chǎn)生從100T到760T（目前室內(nèi)產(chǎn)生的最強(qiáng)磁場的世界紀(jì)錄)。

項(xiàng)目需求|HONGKE

作為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)室 MegaGauss 機(jī)器產(chǎn)生的磁場的主要推動(dòng)力的一部分，同步觸發(fā)大型電容器組的觸發(fā)事件非常重要。理想情況下，所有電容器都需要在10ns內(nèi)觸發(fā)。因此，實(shí)驗(yàn)室必須檢查每個(gè)電容器的觸發(fā)信號(hào)，以確定它們的關(guān)鍵特性和時(shí)序關(guān)系。MegaGauss機(jī)器還需要仔細(xì)控制，因?yàn)槲锢?a target="_blank">參數(shù)將其發(fā)射次數(shù)限制為每天僅有幾發(fā)。

為了捕獲和分析觸發(fā)信號(hào)，ISSP需要一個(gè)完全同步的10通道數(shù)字化儀系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供超過每秒1千兆樣本 (GS/s) 的單次采樣率。高采樣率允許顯示單個(gè)觸發(fā)脈沖的形狀和頻率內(nèi)容，而完全同步的采樣確?？梢砸詠喖{秒精度始終如一地進(jìn)行通道間定時(shí)測量。

更復(fù)雜的是，Megaguass機(jī)器會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的高磁場，這些磁場可能不安全，并且很容易干擾測量儀器。需要非常小心地保護(hù)設(shè)備和操作員。測量系統(tǒng)需要位于實(shí)驗(yàn)室中，而操作員則在控制室的安全范圍內(nèi)調(diào)整和監(jiān)控實(shí)驗(yàn)。因此，數(shù)字化儀系統(tǒng)必須能夠遠(yuǎn)程操作并通過實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制。

解決方案|HONGKE

虹科的解決方案是DN6.225-12 digitizerNETBOX系統(tǒng)。該裝置滿足所有必要的技術(shù)要求，提供12個(gè)完全同步的通道，每個(gè)通道的采樣率為1.25GS/s。由于 digitizerNETBOX設(shè)備是符合LXI 標(biāo)準(zhǔn)的儀器，它們允許通過Gbit以太網(wǎng)連接進(jìn)行完全遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)傳輸。這些裝置還配備了 SBench 6-Pro軟件，允許用戶快速設(shè)置系統(tǒng)并開始進(jìn)行測量。SBench 6-Pro 具有易于使用的圖形用戶界面，允許多通道波形顯示、數(shù)據(jù)分析和文檔記錄。采集和分析的信號(hào)可以多種格式存儲(chǔ)并導(dǎo)出到其他設(shè)備或其他軟件程序，例如 MATLAB、ASCII、二進(jìn)制和波形。digitizerNETBOX 系統(tǒng)與其他數(shù)字化儀相比具有顯著優(yōu)勢，因?yàn)樗鼈優(yōu)槎嗤ǖ啦杉峁┝巳捉鉀Q方案。用戶可以選擇所需的數(shù)字化儀通道數(shù)量以及采樣率、分辨率和板載采集內(nèi)存等基本規(guī)格。

虹科的digitizerNETBOX提供了一個(gè)易于使用的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，非常符合ISSP的要求。該系統(tǒng)被快速安裝并集成到 MegaGauss 機(jī)器中，因此可以以更高的精度和細(xì)節(jié)進(jìn)行觸發(fā)定時(shí)測量和分析。該實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)在能夠進(jìn)一步優(yōu)化 Megagauss 機(jī)器的性能，期望它們能夠在晚些時(shí)候產(chǎn)生世界上有史以來最高的室內(nèi)磁場。