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Teledyne SP Devices Thomson 散射數字化儀

發布時間：2021-07-23 17:10:44     瀏覽：2387

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重要技術，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行的，通常是紅寶石激光或Nd:YAG激光，由于多普勒效應會產生重復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，高性能的數字化儀捕捉到產生的波形光譜展開有助于評估等離子體溫度，散射光子的數量決定了等離子體密度。

選擇Thomson 散射數字化儀時的注意事項

Teledyne SP Devices Thomson 散射系統通常由數百個通道組成，在多個階段進行調試，因此，使用模塊化儀器創建一個緊湊但可擴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。

靈活準確的觸發輸入對于確保與激光器共用一個時間基準至關重要。

準確的多通道數據采集需要同步功能，MTCA和pxie等外形尺寸有助于保持外部布線合理，因為觸發器和時鐘分布在背板上。

Teledyne SP Devices.png

板載存儲器需要足夠的存儲整個散射波形。

數據吞吐量需要足夠高，以便所有通道的波形可以在連續觸發之間的時隙中傳輸到中央處理器。

開放式板載FPGA提供了一種面向未來的解決方案，可以實時進行計算，實現數據的精簡，從而降低對數據吞吐量的要求。

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和同步功能，以支持大量的多通道數據采集，同時將外部布線降至最低。

另外，它有2GB的車載數據存儲器，可以存儲很長的脈沖，支持32 GB/s的本地數據傳輸速率，如果需要定制實時處理，可以通過可選固件升級進一步擴展，客戶還可以訪問板載Xilinx kinex 7 k325t FPGA。可選固件和開發工具包可隨時單獨購買，升級可在本地完成，無需系統拆卸或大量關閉。

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