PXI渠道完成同步高速多通道数据收集

同步辐射简介

二十世纪以来，同步辐射一直是科技研讨最重要的光源。同步辐射设备就像一台超巨型显微镜，将研讨人员带入五花八门的微观世界。研讨人员可以藉由同步辐射从事物理、化学、生物、电子、材料、化工、动力、奈米技能等朴实与运用科学研讨。因而，制作同步辐射设备已成为各国高科技才能的指针。现在全球供试验用的同步辐射加快器估量至少超越七十座，一起在世界各地有更多建构同步辐射的方案正活跃推进着。

同步辐射（synchrotron radiation）是由以近光速跋涉的电子束在受外在偏转磁铁的磁力改动运动方向时所发射的电磁波。同步加快器的结构包含电子枪或离子源、线型加快器、偏转磁铁、真空腔、RF腔、试验站等。电子或离子首先由电子枪或离子源激起发生，经直线加快器加快到挨近光速，再经过运送管道进入贮存环。贮存环是由许多磁铁组成。粒子在贮存环旋转处遭到偏转磁铁效果发生偏转，并在直线段继续加快以坚持动能，并在贮存环中作回旋运动，一起不断宣布同步光。光束道路将同步光从贮存环引导出来，凭仗内部精细的光学组件将同步光聚集并选取适宜波段的同步辐射送入试验站。科学研讨人员在试验站丈量同步辐射经过物体反射、衍射、散射及透射后的光谱或是勘探物体被光子激起出的电子、离子等，来研讨物体的结构功能，探究微观世界的奥妙。

图一：同步辐射设备架构

图二：同步辐射发生原理

同步辐射体系
同步辐射设备以体系分类可分为磁铁体系、电源体系、高频体系、注入与引出体系、电子冷却体系、内靶体系、真空体系、束流确诊体系、操控体系、准直与丈量体系。体系架构图如下：

图三：同步辐射体系架构

以PXI量测渠道完成同步辐射之运用全体体系所需求的监控I/O十分巨大，一般来说中型的同步辐射设备所用到的监测通道估量数量如下表：

若再加上高频体系、束流确诊体系以及其它子体系，则整个监测操控渠道需求的监测操控通道数必然超越一万五千点乃至两万点以上，如此巨大的监测操控通道点数需求用到为数众多的数据收集卡。作业渠道若选用工业计算机则将遇到插槽数量有限的瓶颈，若选用CompactPCI作为渠道则无法满意大量量测操控模块间有必要到达同步的要求。所以，唯有最先进的PXI量测渠道技能方能一起达到支撑与同步大规模量测操控模块的高端苛刻需求。

在同步辐射操控体系中，由于各量测点相距甚远，所以操控体系通常是选用WEB的分布式操控体系。体系首要包含前端操控服务器和全体操控体系自身。体系结构图如下：

图四：同步辐射分布式操控体系架构

前端操控服务器用来供给对受控方针和设备的彻底操控，它们可以接纳指令和材料，运转算规律，向设备送出操控信号，回来设备的状况和数据，供给人机界面等。依照现场要求履行设备量测与操控。
经过网站服务器和用户浏览器，操作人员可以经过WEB方式宣布指令并接纳设备状况信息。一起，它可以和运转在内部网络（Intranet）上的数据库主动交流数据。

在图中，除了前端操控服务器的其余部分皆为全体操控体系自身。全体操控自身包含：网络通讯体系，数据库体系，集群服务器体系。一切体系操控和束流确诊所需的数据，都存放在全体操控数据库中，体系设备依照数据库中的指令和数据操作。这个解决方案操控一切的前端服务器，保证各个体系设备作业杰出，而它也为各操控部件之间供给高速数据交流，一起为操作人员供给接口和信息。

解决方案
由凌华的PXI量测渠道建构前端操控服务器成为一个分布式量测操控网，使全体体系具有一致的通讯协议、模块标准、与独立的开发环境，以尽可能防止非标准化设计所形成的问题。凌华的PXI量测产品如A/D，D/A和I/O操控模块，首要用在前端操控体系中。前端操控体系操控的目标首要包含：电子冷却设备，真空腔操控设备，内靶体系，辐射防护体系，非脉冲电源，束流确诊，加快环磁铁操控，门禁体系，供水供电等。每一目标相互之间环环相扣，需求高牢靠且精细的量测操控。

一般同步辐射的软件渠道根据微软的Windows技能，并选用各式的开发程序如Visual Studio、BCB、Delphi等开发。其间的核心技能包含微软的dcom/com+、DNA，优点在于有许多老练高端的软件支撑可供挑选。不过，也有运用LINUX作为开发渠道的，其优点在于GNU C++的高效率。不管在Windows或Linux的软件支撑上，凌华都有完好且多样的驱动软件供运用者运用。

在量测操控产品领域中，凌华供给完好且多样化的PXI量测产品与渠道，不管在功能与标准上都适当优胜，也因而从欧洲到中国大陆的许多大型同步辐射方案均选用凌华所供给的量测解决方案。