L'oscilloscope numérique R&S®RTO en physique des accélérateurs

En physique des accélérateurs, les signaux pulsés ont souvent besoin d’être mesurés. Le déclenchement numérique et le faible bruit frontal de l'oscilloscope numérique R&S®RTO lui permettent d'effectuer les mesures de haute précision nécessaires pour caractériser le dispositif expérimental. Plusieurs fonctions de mesure spécialement développées pour prendre en charge l’analyse de signaux détaillée des laboratoires de physique des accélérateurs.

Votre tâche

© Soleil.

Les expériences en physique des accélérateurs, par exemple dans les laboratoires de synchrotron, exigent souvent des mesures très précises des paramètres d’impulsion ou de la gigue entre deux signaux. Ces données doivent être mesurées pendant le démarrage et la caractérisation de l’installation expérimentale ainsi que pendant le fonctionnement pour la surveillance en continu. Pour la surveillance, les données doivent être stockées et téléchargées selon une vitesse de mise à jour très élevée afin de capturer chaque impulsion d’un laser à électrons libres opérant, par exemple, à 100 Hz.

Solution T&M

Les chercheurs apprécieront la précision remarquable du R&S®RTO. L’extrémité frontale à faible bruit et le convertisseur A/N monolithique à cœur unique de 10 Géchantillons/s offrent une résolution effective > 7 ENOB pour des données de mesure précises. La résolution d'échantillonnage de 100 ps permet la détection des composantes haute fréquence du signal. L'architecture de déclenchement numérique est la clé de la faible gigue de 1 ps (RMS) du déclencheur. L’option d’oscillateur à quartz thermostaté (OCXO) R&S®RTO-B4 améliore la précision de la base de temps à 0,2 ppm, ce qui est important pour minimiser les dérives à long terme. Le R&S®RTO effectue les mesures rapidement : Les 600 000 tests de masque/s détectent des déviations de signal plus vite que jamais auparavant. Globalement, le R&S®RTO est parfait pour des mesures précises dans de nombreuses applications de laboratoire de physique des accélérateurs, comme dans les synchrotrons ou les lasers à électrons libres.

Application

Système de verrouillage de sécurité de faisceau

Avec l'introduction du fonctionnement top-up en continu des sources de lumière du synchrotron, le procédé d'injection doit être entièrement automatisé. Cela nécessite des changements majeurs dans le système de contrôle et explique la nécessité d’un nouveau système de verrouillage de sécurité pour prévenir l’endommagement, par exemple, du synchrotron. Le R&S®RTO est l'outil idéal pour de tels systèmes de verrouillage de sécurité. Son test de masque rapide surveille les pulsations qui entraînent le positionneur d’injection dans un synchrotron. Le R&S®RTO évite l'endommagement du synchrotron en stoppant le processus d'injection si les impulsions de poussée ne sont pas correctes et si le masque est violé. De plus, l’opérabilité complète à distance constitue un atout supplémentaire car les experts peuvent alors prendre en charge le dépannage à distance tout en bénéficiant d'un accès complet au R&S®RTO.

Les formes d’ondes peuvent être acquises et téléchargées à des débits allant jusqu’à 100 Hz

Surveillance des impulsions RF sur le chemin d’accélération des lasers à électrons libres

Dans les lasers à électrons libres (FEL), la forme des impulsions RF est surveillée en continu pour éviter tout dommage à l’accélérateur. Cela nécessite que chaque impulsion unique soit capturée et que les données soient enregistrées en continu. La dernière génération de FEL porte la fréquence d’impulsions à 100 Hz. Le R&S®RTO permet l’acquisition de formes d’onde et le téléchargement sur un ordinateur à des vitesses allant jusqu’à 100 Hz pour capturer « chaque impulsion ».

La gigue entre deux signaux peut être mesurée avec une précision sous-picoseconde

Gigue entre le laser à impulsions et le synchrotron

Dans de nombreuses expériences, plusieurs sources pulsées doivent être synchronisées. Un exemple pourrait être l'alignement d'une impulsion laser avec une source de synchrotron en s'appuyant sur la mesure du retard. Il est crucial pour la précision de mesure que toute gigue entre les deux soit minimisée. Le déclenchement numérique précis du R&S®RTO en combinaison avec l’option OCXO est la seule façon d’atteindre une précision sous-picoseconde pour la corrélation temporelle entre les deux impulsions. L’utilisateur peut analyser les résultats de mesure de retard dans les statistiques de mesure, la distribution de l’histogramme et la tendance à long terme.

Mesures de précision de distribution de déclenchement

Le signal de déclenchement d’un synchrotron ou d’un FEL est crucial pour toutes les expériences de résolution temporelle. Le signal de déclenchement, qui est typiquement disponible dans la salle de contrôle, a besoin d’être distribué à travers tout l’institut de recherche. Pour atteindre une précision de moins d'une picoseconde, les fluctuations thermiques du signal et les autres fluctuations doivent être corrigées. Comment caractériser un tel système de distribution de déclenchement ? L'architecture de déclenchement numérique du R&S®RTO avec l'option R&S®RTO-B4 OCXO permet une précision exceptionnelle de moins de 1 ps sur des impulsions espacées de plusieurs microsecondes.

Télécharger une fiche d'application
International Website