強子大對撞機(LHC)的電子設備很難。它位於瑞士和法國之間邊界下方的17英里隧道中。這種巨大的科學儀器在分解之前會加速光速的顆粒。談判提供了小顆粒和能源材料,基本問題,這些問題響應有關建築材料的基本問題。
這些碰撞創造了大量的數據,以及足夠的輻射零件和邏輯,可以在幾乎所有電子設備中混合。
CER的物理學提出了一個挑戰,同時試圖深入研究希格斯玻色子和一些基本顆粒的奧秘。架子組件無法在艱難的條件下生存,輻射輻射電路太小,無法吸引商業芯片的投資。
“伯納德·J·萊切納·哥倫比亞電氣工程學教授彼得·金特(Peter Kinget)說:“彼得·金特(Peter Kinget)說:“工業無法證明這一努力是合理的。” LHC的下一個發現將測量哥倫比亞芯片和另一個芯片。 “
Kinget是一組設計了一種多種矽土豆,該矽土豆包含顆粒物理物理物理物理學中的數據。描述該項目的最後一篇論文於7月1日發表 IEEE開了《固態電路協會》雜誌。
哥倫比亞大學的約翰教授和哥倫比亞大學的負責人約翰教授是大型LHC儀器之一。 “領先的儀器的發展對於我們的成功至關重要。”
面對輻射的電路
設計的組稱為模擬轉換器或ADCAKS。他們的任務是捕獲CERN檢測器中粒子碰撞產生的電信號,並將研究人員轉化為數字數據。
在地圖集檢測器中,使用稱為液體kalidim的設備測量粒子碰撞產生的電脈衝脈衝。氬氣來自通過冷超冷的每個粒子的電子軌跡。哥倫比亞ADC芯片在特定的數字測量中轉換了這些微妙的信號,從而捕獲了現有組件不會的細節。
“我們嘗試了標準,商業組件並被殺死。輻射非常激烈,”在德克薩斯大學工作的哥倫比亞工程學博士Rui(Ray)Xu博士說。 “我們意識到,如果我們想要工作,我們應該設計自己。”
設計“高精度”可靠性
該團隊沒有創建一種全新的製造方法,而是使用了通過CERN對輻射和創新電路技術驗證的半導體過程。仔細選擇和選擇尺寸組件並組織電路的架構以減少輻射損壞並構建數字系統,並在某些時期自動感知和糾正錯誤。他們的設計結果足以在十多年內應對LHC中嚴重的異常條件。
有望將兩個哥倫比亞設計的ADC芯片集成到電子電氣實驗中。第一個稱為觸發ADC,已經在CERN上工作。該芯片最初是在2017年描述的,並於2022年進行了驗證,激活系統使您可以第二次碰撞,並且僅允許最科學的註冊事件。它是一項數字家庭研究,以更深入地研究什麼優點。
第二芯片,數據採集ADC已通過了最終測試,現在正在全部生產中。今年,芯片是在IEEE紙中描述的,下一個LHC將安裝在創新版本中。它將詳細數字化選定的信號,允許諸如Higgs Boson等現像在2012年由CERN進行,並於2013年獲得了諾貝爾物理學獎,但特定的特性仍然具有奧秘。
這兩個芯片代表了基本物理學家和工程師之間的直接合作。
他說:“有可能幫助基礎科學作為工程師,這是使該項目與眾不同的原因。”
創造了在多個組織中合作的機會。這些芯片是由哥倫比亞和德克薩斯州的電氣工程師設計的,與德克薩斯大學的哥倫比亞尼維斯實驗室和同事合作。
國家科學基金會和能源部哥倫比亞籌碼對於哥倫比亞尼維斯實驗室的更廣泛的國際合作至關重要。在CERN的進度中,哥倫比亞設計的組件將幫助物理學家在購買系統中組織現像數據,超出知識的限制。