ADI信号处理技术助力CERN大型强子对撞机

21ic讯 瑞士的欧洲核子研究中心（CERN）和意大利贝内文托的萨尼奥大学合作设计一款先进仪器，用于测量 CERN 大型强子对撞机(LHC)内超导磁体的磁场。这种被称作快速数字积分(FDI)板的测量装置采用ADI公司的模数转换器、模拟多路复用器和 DSP 元件向 LHC 提供在测量磁场时迄今为止可能达到的最高性能。

这种新的 FDI 板实现了比上代数字积分电路高100倍的分辨率和频率带宽。这种在动态范围内的重要改进使科学家们能检测更微小的伪影，这些伪影会造成磁场偏差、场衰减和其它在高场超导加速器磁体中随时间变化的常见现象，而这些现象研究中的粒子束品质均有负面影响这种新的 FDI 板在 CERN 用来测量以 每秒10转通过高速旋转的校准线圈的磁通量，用以评估由 LHC 的8特斯拉加速器磁体产生的磁场。

萨尼奥大学工程学教授 Pasquale Arpaia 表示：“在 FDI 板之前，已有的电子元件在分辨率或精度方面并不适合，这在大型强子对撞机的情况下轻易就接近百万分之10，我们选择与 ADI 公司合作是因为该公司的产品质量、文档与支持水平都非常高。这有助于使 FDI 揭示我们以前无法探索的新的磁学研究领域成为可能。”

LHC 是世界上最大、能量最高的粒子加速器，同时也是人类建造过的最大的机器。LHC 开始建造于2003年并在2008年投入运转。其使命是探测物理学一些最基础的问题并推动对最基础的自然定律的认识。

ADI 公司元件提供了高速、低功耗和低噪声性能
研究人员详细列举了以下用于 FDI 板的 ADI 公司元件：
• 模数转换器(AD7634)：这款18位模数转换器提供了在最大采样速率670 kS/s（每秒千次采样）时优异的101 dB 信纳比（SINAD）。
• 多路复用器(ADG406)：这款多路复用器结合了高开关速度、低功耗和低导通电阻特性。
• SHARC DSP (ADSP-21262)：这款32位/40位浮点处理器针对高性能信号处理应用进行了优化，内置两个计算单元、2Mb 双端口片内 SRAM，多条内部总线可消除 I/O 瓶颈，并且提供创新的数字应用接口。