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Teledyne SP Devices Thomson 散射是核聚變裝置（如托卡馬克和星模擬器）等離子體診斷的一項(xiàng)重要技術(shù)，用于測(cè)量等離子體中多個(gè)位置的電子溫度和密度。

測(cè)量是用脈沖激光進(jìn)行的，通常是紅寶石激光或Nd:YAG激光，由于多普勒效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生重復(fù)的脈沖并照射到等離子體中，一些激光（光子）被等離子體中的自由電子散射，導(dǎo)致光譜膨脹。

雪崩光電二極管（APD）探測(cè)到散射光子，高性能的數(shù)字化儀捕捉到產(chǎn)生的波形光譜展開(kāi)有助于評(píng)估等離子體溫度，散射光子的數(shù)量決定了等離子體密度。

選擇Thomson 散射數(shù)字化儀時(shí)的注意事項(xiàng)

Teledyne SP Devices Thomson 散射系統(tǒng)通常由數(shù)百個(gè)通道組成，在多個(gè)階段進(jìn)行調(diào)試，因此，使用模塊化儀器創(chuàng)建一個(gè)緊湊但可擴(kuò)展的解決方案是有益的，該解決方案可以隨著時(shí)間的推移輕松擴(kuò)展，以承載更多的測(cè)量通道。

脈沖特性的精確測(cè)量和等離子體密度的測(cè)定需要高動(dòng)態(tài)范圍。

高的模擬帶寬和采樣率需要與探測(cè)器的性能相匹配，并提供高的空間分辨率。

高的板級(jí)通道密度有助于減小整體尺寸和所需板的總數(shù)。

靈活準(zhǔn)確的觸發(fā)輸入對(duì)于確保與激光器共用一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)至關(guān)重要。

準(zhǔn)確的多通道數(shù)據(jù)采集需要同步功能，MTCA和pxie等外形尺寸有助于保持外部布線(xiàn)合理，因?yàn)橛|發(fā)器和時(shí)鐘分布在背板上。

板載存儲(chǔ)器需要足夠的存儲(chǔ)整個(gè)散射波形。

數(shù)據(jù)吞吐量需要足夠高，以便所有通道的波形可以在連續(xù)觸發(fā)之間的時(shí)隙中傳輸?shù)街醒胩幚砥?/span>。

開(kāi)放式板載FPGA提供了一種面向未來(lái)的解決方案，可以實(shí)時(shí)進(jìn)行計(jì)算，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的精簡(jiǎn)，從而降低對(duì)數(shù)據(jù)吞吐量的要求。

Teledyne SP Devices的 Thomson 散射客戶(hù)通常使用MTCA或pxie形狀的adq14dc-4c。它是一個(gè)具有700 MHz模擬輸入帶寬的四通道、14位、1 GS/s數(shù)字化儀，它可以與普通探測(cè)器完美匹配，提供高度精確的背板觸發(fā)和同步功能，以支持大量的多通道數(shù)據(jù)采集，同時(shí)將外部布線(xiàn)降至最低。

另外，它有2GB的車(chē)載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可以存儲(chǔ)很長(zhǎng)的脈沖，支持32 GB/s的本地?cái)?shù)據(jù)傳輸速率，如果需要定制實(shí)時(shí)處理，可以通過(guò)可選固件升級(jí)進(jìn)一步擴(kuò)展，客戶(hù)還可以訪(fǎng)問(wèn)板載Xilinx kinex 7 k325t FPGA。可選固件和開(kāi)發(fā)工具包可隨時(shí)單獨(dú)購(gòu)買(mǎi)，升級(jí)可在本地完成，無(wú)需系統(tǒng)拆卸或大量關(guān)閉。

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