Acceleratori di particelle

Soluzioni per l'accelerazione di particelle

Apparecchiature di prova per acceleratori di particelle

Il sostegno allo sviluppo di acceleratori di particelle

Gli acceleratori di particellesvolgono un ruolo fondamentale in molte aree di ricerca all'avanguardia, che vanno dalla ricerca scientifica fondamentale a discipline applicate come la scienza dei materiali o la medicina. I componenti tecnici di questi acceleratori devono soddisfare gli standard più elevati, soprattutto in termini di generazione del segnale, amplificazione del segnale e misure e collaudi elettronici.

Rohde & Schwarz vanta oltre 80 anni di esperienzanella generazione di segnali RF ad alta energia, nell'amplificazione dei segnali e nelle soluzioni di misura e collaudo all'avanguardia. Abbiamo costruito relazioni di lunga durataall'interno della comunità di ricerca globale, offrendo la nostra competenza e le nostre soluzioni leader di mercato a laboratori e istituzioni di tutto il mondo. Dal test dei fasci allo stoccaggio sicuro delle particelle, disponiamo del background necessario per aiutarvi a soddisfare i requisiti altamente sofisticati dei test degli acceleratori di particelle.

Test e monitoraggio dei fasci

Gli esperimenti di fisica degli acceleratori, ad esempio nei ciclotronio nei laboratori laser a elettroni liberi (FEL), richiedono misure dei parametri degli impulsimolto accurate. Ad esempio, la forma degli impulsi RF deve essere continuamente monitorata per evitare di danneggiare i klystron o i magneti a dipolo dell'acceleratore. Questi dati devono essere continuamente memorizzati e scaricati con un'elevata frequenza di aggiornamento: un compito impegnativo, soprattutto perché i FEL di ultima generazione hanno una frequenza di impulsi di 100 Hz.

Iniezione e deflessione di particelle

Il funzionamento continuodelle sorgenti di luce del sincrotrone richiede un processo di iniezione delle particelle completamente automatizzato. Inoltre, la costante necessità di una maggiore energia del fascio e di una maggiore luminosità rende la sicurezza sempre più importante. Anche una perdita marginale di fascio in qualsiasi parte dell'acceleratore causa problemi, come la rottura del vuoto della macchina o il danneggiamento del magnete del dipolo. Questi requisiti guidano i principali sistemi di controlloe richiedono un sistema di interblocco di sicurezza altamente affidabile, la cui base deve essere un oscilloscopio in grado di monitorare le alte frequenze.

L'iniezione efficiente di particelle (da lineare a circolare) richiede sorgenti di segnale a microonde e RF a bassissimo rumore di fase. Per questo, è necessario un analizzatore di rumore di fase ad alta sensibilità per misurare e monitorare il rumore di fase. Uno strumento di questo tipo è prezioso anche per altre applicazioni, come l'accelerazione a basse perdite, la generazione di fasci a energia costante e l'implementazione di una determinata struttura temporale del fascio (singolo, pochi, multibunch, ecc.).

Temporizzazione sincrona dei fasci
Temporizzazione sincrona dei fasci: le sorgenti di segnale RF e a con rumore di fase ultrabasso sono vitali per il funzionamento efficiente ed efficace di qualsiasi acceleratore di particelle. Indipendentemente dal fatto che si punti a un'accelerazione a bassa perdita, alla generazione di un fascio ad energia costante, a un'iniezione efficiente (da lineare a circolare) o all'applicazione di una determinata struttura temporale del fascio (singolo, limitato, più grappoli, ecc.) o ad altre applicazioni, l'analizzatore di rumore di fase R&S®FSWP fornisce una sensibilità estremamente elevata per le misure e il monitoraggio del rumore di fase.
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Sistema di interblocco di sicurezza per la qualità del fascio
Sistema di interblocco di sicurezza per la qualità del fascio: per far fronte alla costante richiesta di aumento dell'energia del fascio, i requisiti di sicurezza diventano sempre più importanti e impegnativi. Anche una perdita marginale di fascio in qualsiasi parte dell'acceleratore causa danni, come la rottura del vuoto della macchina o la distruzione di uno o più magneti a dipolo, comportando costose riparazioni e settimane di fermo. Inoltre, il funzionamento continuo delle sorgenti di luce da sincrotrone richiede un processo di iniezione completamente automatizzato. Questi requisiti comportano importanti cambiamenti nel sistema di controllo e implicano la necessità di un sistema di interblocco di sicurezza altamente affidabile. L'oscilloscopio R&S®RTO è il cuore della soluzione di sistema per soddisfare i vostri requisiti di sicurezza
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Monitoraggio centrale del fascio
Monitoraggio centrale del fascio: gli esperimenti nel campo della fisica degli acceleratori richiedono l'esecuzione di misure molto accurate dei parametri degli impulsi o del jitter tra due segnali. Ad esempio, la forma degli impulsi RF viene continuamente monitorata per evitare di danneggiare alcuno dei klystron o dei magneti a dipolo dell'acceleratore. Ciò richiede l'acquisizione di ogni singolo impulso e la registrazione continua dei dati, un compito impegnativo se si considera che l'ultima generazione di laser a elettroni liberi (FEL) aumenta la frequenza degli impulsi a 100 Hz. L'oscilloscopio R&S®RTO consente di acquisire e scaricare le forme d'onda su un PC a una velocità massima di 100 Hz, assicurando che non si perda nemmeno un impulso.
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Precisione ed efficienza nella trasmissione e nell'amplificazione dei segnali RF
Precisione ed efficienza nella trasmissione e nell'amplificazione dei segnali RF: le attuali sorgenti RF ad alta potenza con gamme di frequenza da 10 kHz a 50 GHz e requisiti di potenza compresi tra 10 kW e 2 MW sono tipicamente ottenute combinando una serie di tubi a vuoto (tetrodi, klystron, ecc.) con trasmettitori e amplificatori VHF/UHF ad alta potenza. Le famiglie Rohde & Schwarz di trasmettitori e amplificatori a banda larga ad alta efficienza rispondono a queste sfide e soddisfano la richiesta di massima stabilità di ampiezza e fase, minimo rumore di fase, massima efficienza energetica, ingombro ridotto e design modulare.
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Superare le sfide dei test di accelerazione delle particelle

La costruzione e il funzionamento di un acceleratore di particelle comportano molte sfide complesse, il cui superamento richiede la collaborazione di fisici, ingegneri e tecnici.

Le sfide principali relative all'accelerazione delle particelle includono:

  • Funzionamento efficiente ed efficace dell'acceleratore
  • Accelerazione con basse perdite
  • Generazione costante del fascio di energia
  • Iniezione efficiente delle particelle (da lineare a circolare)
  • Implementazione di una struttura temporale specifica del fascio
  • Misura accurata dei parametri dell'impulso o del jitter tra due segnali
  • Mantenere alta la qualità del fascio

Esplorate le soluzioni per l'accelerazione di particelle

Rohde & Schwarz propone soluzioni collaudateper affrontare le complesse sfide dei test con acceleratore di particelle. Forniamo assistenza per l'intero ciclo di test, dallo sviluppo fino al funzionamento.

Il nostro portafoglio comprende attrezzature per:

  • Accelerazione di particelle ad alta energia (ad es. in LINAC, booster e anello di accumulazione)
  • Monitoraggio continuo della qualità del fascio ad alta frequenza (100 Hz)
  • Stabilizzazione del fascio
  • Misura del rumore di fase
  • Ottimizzazione e regolazione del sistema
  • Sviluppo e verifica di componenti specifici degli acceleratori

Prodotti

Analizzatore del rumore di fase e tester VCO R&S®FSWP

Analizzatore di spettro e segnali di fascia alta e tester del rumore di fase in un'unica soluzione

Informazioni sul prodotto

Oscilloscopio R&S®RTO6

Un ricco set di misure abbinato a un'interfaccia utente semplificata

Informazioni sul prodotto

Amplificatori a banda larga Rohde & Schwarz

Soluzioni innovative e compatte a stato solido con eccezionali prestazioni RF

Informazioni sul prodotto

Misuratore di potenza R&S®NRX

Accuratezza e velocità di misura senza precedenti a bassi livelli (fino a 70 dBm)

Informazioni sul prodotto

Oscilloscopio R&S®MXO 5

Oscilloscopio di nuova generazione: evoluto per affrontare ancora più sfide.

Informazioni sul prodotto

Vantaggi delle nostre soluzioni per l'accelerazione di particelle

Rohde & Schwarz vanta una lunga tradizione di eccellenza nelle soluzioni di misura e collaudo.Collaboriamo con partner di ricerca in tutto il mondo per sviluppare le migliori soluzioni per l'accelerazione delle particelle. La nostra rete globale di assistenza e supporto è un vantaggio decisivo anche quando si tratta di fornire competenze locali e assistenza in loco.

Scegliete le nostre soluzioni e sperimentate:

  • Misure efficienti ad alta velocità
  • Efficienza energetica eccellente
  • Alta qualità e stabilità della linea di fascio
  • Facilità di configurazione e funzionamento
  • Rete di assistenza mondiale per il supporto continuo e le parti di ricambio

Se avete domande, contattateci.

Contenuto della soluzione di accelerazione delle particelle in primo piano

Volantino: Soluzioni per acceleratori di particelle

Questo volantino offre una panoramica compatta di strumenti, dispositivi e soluzioni Rohde & Schwarz particolarmente adatti a gestire i requisiti degli acceleratori di particelle

Scarica il volantino

Amplificatori a stato solido per LINAC, booster e anello di accumulazione

Soluzioni per l'accelerazione di particelle ad alta energia

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Sistema di interblocco di sicurezza per la qualità del fascio

Soluzioni per stabilizzazione e monitoraggio precisi del fascio

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Caso di studio: Monitoraggio della rete mobile al CERN

Monitoraggio di qualità mobile e verifica del livello di servizio 24 ore su 24, 7 giorni su 7, su vasta scala

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