項目背景|HONGKE

東京大學固態(tài)物理研究所(ISSP)的國際 MegaGauss科學實驗室主要是研究固態(tài)材料（如半導體、磁性材料、金屬、絕緣體、超導材料）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。實驗室的脈沖磁鐵目前可以通過非破壞性方法產(chǎn)生高達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)生的最強磁場的世界紀錄)。

項目需求|HONGKE

作為優(yōu)化實驗室 MegaGauss 機器產(chǎn)生的磁場的主要推動力的一部分，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，實驗室必須檢查每個電容器的觸發(fā)信號，以確定它們的關(guān)鍵特性和時序關(guān)系。MegaGauss機器還需要仔細控制，因為物理參數(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，ISSP需要一個完全同步的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觸發(fā)脈沖的形狀和頻率內(nèi)容，而完全同步的采樣確保可以以亞納秒精度始終如一地進行通道間定時測量。

更復雜的是，Megaguass機器會產(chǎn)生危險的高磁場，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設(shè)備和操作員。測量系統(tǒng)需要位于實驗室中，而操作員則在控制室的安全范圍內(nèi)調(diào)整和監(jiān)控實驗。因此，數(shù)字化儀系統(tǒng)必須能夠遠程操作并通過實驗室網(wǎng)絡(luò)進行控制。

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個完全同步的通道，每個通道的采樣率為1.25GS/s。由于 digitizerNETBOX設(shè)備是符合LXI 標準的儀器，它們允許通過Gbit以太網(wǎng)連接進行完全遠程控制和數(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。采集和分析的信號可以多種格式存儲并導出到其他設(shè)備或其他軟件程序，例如 MATLAB、ASCII、二進制和波形。digitizerNETBOX 系統(tǒng)與其他數(shù)字化儀相比具有顯著優(yōu)勢，因為它們?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 機器中，因此可以以更高的精度和細節(jié)進行觸發(fā)定時測量和分析。該實驗室現(xiàn)在能夠進一步優(yōu)化 Megagauss 機器的性能，期望它們能夠在晚些時候產(chǎn)生世界上有史以來最高的室內(nèi)磁場。