Ускорители частиц

Решения для ускорения частиц

Испытательное оборудование для ускорителей частиц

Содействие развитию ускорителей частиц

Ускорители частициграют решающую роль во многих передовых областях исследований — от фундаментальных научных исследований до прикладных дисциплин, таких как материаловедение или медицина. Технические компоненты ускорителей частиц должны отвечать самым строгим стандартам, в особенности это касается генерирования сигналов, усиления сигналов, испытаний и измерений электроники.

Rohde & Schwarz обладает более чем 80-летним опытомв генерировании мощных ВЧ-сигналов, усилении сигналов и разработке современных контрольно-измерительных решений. Мы поддерживаем долгосрочные отношенияс международным научным сообществом, поставляя наши технологии и передовые решения в лаборатории и научно-исследовательские институты по всему миру. От испытаний пучка до безопасного хранения частиц — с помощью имеющихся у нас средств мы помогаем в решении самых сложных задач по испытаниям ускорителей частиц.

Испытания и мониторинг пучка

Эксперименты по физике ускорителей, которые проводятся, к примеру, в циклотронахили лазерах на свободных электронах (FEL), требуют высокой точности измерений параметров импульсов. Например, необходимо непрерывно контролировать форму ВЧ-импульсов во избежание повреждений клистронов или дипольных магнитов ускорителя. Эти данные необходимо непрерывно сохранять и загружать с очень высокой скоростью, что является непростой задачей, особенно с учетом того, что новейшие лазеры на свободных электронах имеют частоту импульсов 100 Гц.

Инжекция и отклонение частиц

Для непрерывного пополнениясветовых источников синхротронного излучения требуется полностью автоматизированный процесс инжекции частиц. Кроме того, растущая потребность в высокой энергии пучка и повышенной светимости выводит на первый план аспекты безопасности. Даже незначительная потеря пучка в какой-либо части ускорителя вызывает проблемы, такие как пробой по причине недостаточного вакуума или повреждение дипольного магнита. Эти требования оказывают влияние на большинство систем управленияи обуславливают необходимость в наличии сверхнадежной системы защитной блокировки на основе осциллографа, ведущего мониторинг высоких частот.

Для эффективной инжекции частиц из линейных ускорителей в кольцевые ускорители требуются источники СВЧ- и ВЧ-сигналов с очень низким фазовым шумом. Измерение и мониторинг фазового шума проводятся с помощью сверхчувствительного анализатора фазового шума. Данный прибор также незаменим при решении других задач, таких как ускорение с малыми потерями, генерирование пучка с постоянной энергией и реализация определенной временной структуры пучка (однократный, многократный, объединенный и т. д.).

Синхронное тактирование пучка
Синхронное тактирование пучка. Источники СВЧ- и ВЧ-сигналов с очень низким фазовым шумом необходимы для обеспечения эффективной работы любого ускорителя частиц. При решении таких задач, как ускорение с малыми потерями, генерирование пучка с постоянной энергией, эффективная инжекция частиц из линейных ускорителей в кольцевые ускорители или реализация определенной временной структуры пучка (однократный, многократный, объединенный и т. д.), анализатор фазового шума R&S®FSWP позволяет выполнять измерения и мониторинг фазового шума с очень высокой чувствительностью.
Открытый Lightbox
Система защитной блокировки по качеству пучка
Система защитной блокировки по качеству пучка. Растущая потребность в высокой энергии пучка и повышенной светимости выводит на первый план аспекты безопасности. Даже незначительная потеря пучка в какой-либо части ускорителя вызывает проблемы, такие как пробой по причине недостаточного вакуума или разрушение одного или нескольких дипольных магнитов, что влечет за собой дорогостоящий ремонт и многонедельный простой ускорителя. Кроме того, для непрерывного пополнения световых источников синхротронного излучения требуется полностью автоматизированный процесс инжекции частиц. Эти требования приводят к значительным изменениям систем управления и обуславливают необходимость в наличии сверхнадежной системы защитной блокировки. Системное решение на основе осциллографа R&S®RTO поможет вам в удовлетворении требований к безопасности.
Открытый Lightbox
Центральный мониторинг пучка
Центральный мониторинг пучка. В экспериментах по физике ускорителей требуются очень точные измерения параметров импульсов или джиттера между двумя сигналами. Например, необходимо непрерывно контролировать форму ВЧ-импульсов во избежание повреждений клистронов или дипольных магнитов ускорителя. Для этого нужно захватывать каждый отдельный импульс и вести непрерывную запись данных, что является непростой задачей, особенно с учетом того, что новейшие лазеры на свободных электронах имеют высокую частоту импульсов 100 Гц. Прибор R&S®RTO позволяет захватывать формы сигналов и загружать их на ПК со скоростью до 100 Гц, что гарантирует сохранность каждого импульса.
Открытый Lightbox
Точность и эффективность передачи и усиления ВЧ-сигналов
Точность и эффективность передачи и усиления ВЧ-сигналов. Современные высокомощные источники ВЧ-сигналов с диапазонами частот от 10 кГц до 50 ГГц и диапазонами мощности от 10 кВт до 2 МВт, как правило, формируются путем комбинирования электровакуумных трубок (тетроды, клистроны и пр.) с высокомощными ОВЧ/УВЧ-передатчиками и усилителями. Семейство высокоэффективных передатчиков и широкополосных усилителей Rohde & Schwarz отвечает этим требованиям и удовлетворяет потребности в максимальной устойчивости амплитуды и фазы, минимальном фазовом шуме, превосходной энергоэффективности и компактной модульной конструкции.
Открытый Lightbox

Решение сложных задач по испытаниям ускорения частиц

Построение и эксплуатация ускорителя частиц связаны с решением множества сложных задачпри участии физиков, инженеров и технологов.

Основные трудности при испытаниях ускорения частиц:

  • Эффективная работа ускорителя частиц
  • Ускорение с малыми потерями
  • Генерирование пучка с постоянной энергией
  • Эффективная инжекция частиц из линейных ускорителей в кольцевые ускорители
  • Реализация определенной временной структуры пучка
  • Точные измерения параметров импульсов или джиттера между двумя сигналами
  • Поддержание высокого качества пучка

Ассортимент решений для ускорения частиц

Компания Rohde & Schwarz предлагает проверенные временем решения, которые помогают решать сложные задачи при испытаниях ускорителей частиц. Мы оказываем поддержку на всех этапах испытаний — от проектирования до ввода в эксплуатацию.

В нашем ассортименте представлены решения для следующих задач:

  • Ускорение частиц высокой энергии (например, в линейных ускорителях, бустерах и накопительных кольцах)
  • Непрерывный мониторинг качества пучка на высоких частотах (100 Гц)
  • Стабилизация пучка
  • Измерение фазового шума
  • Оптимизация и настройка системы
  • Разработка и верификация компонентов ускорителей

Продукты

Анализатор фазового шума и тестер ГУН R&S®FSWP

Высокотехнологичный анализатор спектра и сигналов и тестер фазового шума в одном приборе

Информация о товаре

Осциллограф R&S®RTO6

Широкий набор измерительных функций и наглядный пользовательский интерфейс

Информация о товаре

Широкополосные усилители R&S

Инновационные и компактные полупроводниковые решения с превосходными ВЧ-характеристиками

Информация о товаре

Измеритель мощности R&S®NRX

Непревзойденная точность и скорость измерений на низких уровнях мощности (до 70 дБмВт)

Информация о товаре

Осциллограф R&S®MXO 5

Осциллографы следующего поколения: готовы к покорению новых вершин.

Информация о товаре

Преимущества наших решений для ускорения частиц

Компания Rohde & Schwarz имеет многолетнюю репутацию поставщика первоклассных контрольно-измерительных решений.Совместно с партнерскими научно-исследовательскими организациями по всему миру мы работаем над созданием наилучших решений для ускорения частиц. Наша международная сеть сервиса и поддержки также дает решающие преимущества благодаря присутствию специалистов на месте эксплуатации.

Преимущества наших решений:

  • Эффективные высокоскоростные измерения
  • Превосходная энергоэффективность
  • Высокое качество и устойчивость пучка
  • Удобство настройки и использования
  • Международная сеть сервисных центров для непрерывной поддержки и поставки запчастей

Появились вопросы? Обратитесь к нам.

Рекомендованные материалы по решениям для ускорения частиц

Листовка «Решения для ускорителей частиц»

Листовка содержит компактный обзор приборов, устройств и решений Rohde & Schwarz, которые особенно подходят для работы с ускорителями частиц.

Скачать флаер

Полупроводниковые усилители мощности для линейных ускорителей, бустеров и накопительных колец

Решения для ускорения частиц высокой энергии

Больше информации

Система защитной блокировки по качеству пучка

Решения для точной стабилизации и мониторинга пучка

Больше информации

Практический пример: мониторинг сети мобильной связи в ЦЕРН

Крупномасштабное решение для круглосуточного мониторинга качества мобильной связи и верификации уровня обслуживания

Подробнее

Подпишитесь на нашу новостную рассылку

Будьте в курсе перспективных направлений и новейших вариантов применения.

Подпишитесь на нашу новостную рассылку