Главная / Библиотека / Цифровой генератор задержки сигналов STC810: управления системой синхронизации для исследования плазмы

Цифровой генератор задержки сигналов STC810: управления системой синхронизации для исследования плазмы

Теги CIS Systems Цифровой генератор задержки сигналов
Цифровой генератор задержки сигналов STC810: управления системой синхронизации для исследования плазмы

1. Исследовательская база

Цифровой генератор задержки и импульсов — это устройство, используемое для контроля, координации и управления временной логикой взаимодействия между несколькими компонентами системы. Прибор синхронизирует время работы каждого модуля, обеспечивая единый тактовый сигнал и устанавливая точные временные задержки в соответствии с логикой работы каждого модуля в системе, гарантируя, что они выполнят нужные операции в нужный момент.

Некоторые масштабные и сложные высокоточные устройства могут состоять из нескольких или даже множества системных компонентов. Взаимодействие между компонентами требует точности параметров задержки и синхронизации до наносекундного или даже пикосекундного порядка, что определяет требования для цифровых импульсных генераторов задержки в виде многоканальности, высокой точности задержки и низкого показателя джиттера. Многоканальная высокоточная временная синхронизация — это важнейшая технология, необходимая для генерации импульсов и точного управления сигналами.

STC810 ​​– это высокоточный цифровой импульсный генератор задержки и импульсов, имеющий до 8 каналов синхронного триггерного выхода, задержка и ширина импульса которых могут настраиваться отдельно. Разрешение импульса STC810 составляет до 10 пс, межканальный джиттер менее 35 пс. Прибор особенно подходит для точного синхронного управления несколькими устройствами в системе. STC810 может быть использован ​​для синхронного управления системой генерации и диагностики плазменной струи, а также съемки процесса её движения.

2. Экспериментальное оборудование

Для изучения процесса движения плазменной струи необходимо точно контролировать время открытия затвора и время экспозиции камеры с усилением. В данном эксперименте многоканальный выходной импульс цифрового генератора задержки и импульсов STC810 ​​использовался для запуска высоковольтного импульсного источника питания, камеры с усилением изображения, лазера и другого экспериментального оборудования, чтобы проверить точность задержки синхронизации времени STC810 и параметр джиттера для формы выходного сигнала.

Изображения плазмы, характеризующие ее эволюцию во времени, возможно получить путем изменения задержки между импульсным источником питания и спуском затвора камеры с усилением изображения. Благодаря высокому разрешению задержки и низкому значению джиттера триггера STC810, ​​удалось зафиксировать динамическую эволюцию плазменной струи.

Эксперимент включает в себя стандартные проверки формы импульсных сигналов, проверки стабильности запуска лазера в разных режимах: Flash Pump и Q-Switch, а также динамическую съемку движения плазмы. Сначала форма импульсного сигнала несколько раз проверяется, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям. Затем цифровая точная задержка STC810 ​​используется для проверки стабильности запуска лазера в режимах Flash Pump и Q-Switch.

Данные проверки гарантируют, что лазер сможет сработать именно в тот момент, когда это необходимо. Наконец, изменяя задержку между импульсным источником питания и камерой с усилением изображения, можно получать изображения плазмы с различной задержкой по времени. Таким образом, представляется возможным наблюдение динамической эволюции плазменной струи.

С помощью данных экспериментов можно проверить такие характеристики STC810, как точность задержки синхронизации и джиттер формы выходного сигнала. В то же время также может наблюдаться процесс динамической эволюции плазменной струи, что имеет большое значение для исследований её характеристик, а также для ее применений.

Тестируемое оборудование:

Цифровой генератор задержки и импульсов STC810, лазер Quantum Q-Smart 850, лазер Continuum SURELITE III-10, камера с усилением изображения.

3. Ход эксперимента и результаты

Цифровой генератор задержки и импульсов STC810 ​​используется для запуска лазера, камеры с усилением изображения, высоковольтного импульсного источника питания и другого оборудования для тестирования. Подробный процесс тестирования и результаты следующие:

3.1. Проверка стабильности импульса:

Режимы триггера STC810 разделяются на InternalCount (INT-CNT, Count режим внутреннего триггера), InternalDDS (INT-DDS, DDS режим внутреннего триггера), External (режим внешнего триггера) и Software (режим программируемого триггера). Если STC810 ​​работает в режиме внутреннего триггера при частоте ниже 1 кГц – точность частоты в режиме INT-CNT выше, чем в INT-DDS, и наоборот, когда частота выше 1 кГц, режим INT-DDS имеет более высокую точность частоты. Учитывая, что используемый в эксперименте лазер работает на частоте 10 Гц, для последующих экспериментов выбран режим триггера STC810 ​​INT-CNT.

— Проверка стабильности импульса №1, настройки STC810 ​​следующие:

Частота составляет 10 Гц, режим триггера: INT-CNT, используются CH1 (канал 1) и CH2 (канал 2), а джиттер между сигналами CH1 и CH2 наблюдается через осциллограф. Устанавливаемые на сенсорном экране STC810 конкретные значения параметров:

Задержка (Delay) Ширина импульса (Width)
20 мс; 10 мкс; 5 нс 10 мс; 5 мкс; 1 нс
Фактические параметры
20 мс + 10 мкс + 5 нс 10 мс + 5 мкс + 1 нс
Фактические параметры тестирования для реальных каналов CH1 и CH2
CH1 - 0 нс CH1 - 2 мс; 10 нс
CH2 - 0 нс CH2 - 2 мс; 30 нс

— Проверка стабильности импульса №2, настройки параметров STC810 ​​следующие:

  Задержка (Delay) Ширина импульса (Width)
CH1 0 нс 2 мс; 30 нс
CH2 2 мс; 10 нс 2 мс; 30 нс

Результат проверки стабильности импульса №1: интервал между спадающими фронтами каналов CH1 и CH2 составляет 20 нс, форма сигнала четкая, фазовое дрожание отсутствует.

Результаты проверки стабильности импульса №2: интервал между спадающим фронтом канала CH1 и нарастающим фронтом канала CH2 составляет 20 нс, форма сигнала четкая, фазовое дрожание отсутствует.

3.2. Тест запуска лазера:

При использовании лазера Continuum SURELITE III-10  (триггер по заднему фронту) частота составляла 10 Гц, задержки Flash Pump (CH1) и Q-switch (CH2) стабильны – на уровне 170 мкс, а энергия, приходящаяся на каждый импульс – примерно 100 мДж.

Фактические параметры для каналов CH1 и CH2 устанавливаются следующим образом:

  Задержка (Delay) Ширина импульса (Width)
CH1 0 нс 2 мс; 10 нс
CH2 0 нс 2 мс; 170 мкс; 10 нс

Рисунок4

Рисунок 1. Эксперимент по запуску лазера

Результат: Лазер срабатывает стабильно, а джиттер для энергии и задержки отсутствует. Такой же тест проводился с лазером Quantum Q-Smart 850, в этом случае наблюдались аналогичные результаты. 

3. Динамическая съемка плазмы:

Цифровой импульсный генератор задержки и импульсов STC810 ​​используется для запуска камеры с усилением изображения и высоковольтного импульсного источника питания для съемки динамического процесса в плазме. Фиксированные задержки источника питания и камеры с усилением изменяются, кадры накладываются друг на друга по 10 раз для улучшения отношения сигнал/шум.

Рисунок5

Рисунок6

Рисунок7

Рисунок8

Рисунок9

Рисунок 2. Ослабление интенсивности атмосферного рассеяния

Каждый снимок был сделан с интервалом 60 нс, время экспозиции камеры с усилением изображения составляло 10 нс.

Результаты: STC810 генерирует стабильную форму импульсного сигнала, который может стабильно запускать камеру с усилением изображения и высоковольтный импульсный источник питания, а также фиксировать процесс движения плазмы.

4. Выводы

Восьмиканальный цифровой импульсный генератор задержки и импульсов STC810 — это адаптивное и точное устройство, разработанное для решения сложных научных задач. Устройство имеет восемь независимо управляемых выходных каналов, что позволяет пользователю по мере необходимости гибко настраивать такие параметры, как задержка, ширина импульса и частота. Кроме того, STC810 поддерживает перекрестную обработку, обеспечивая задержку до 70 наносекунд в режиме внешнего триггера, обладая при этом пороговым значением запуска всего 0,25В.

STC810 также совместим с запуском по переднему и заднему фронту и способен поддерживать согласование как низких, так и высоких импедансов, что значительно расширяет диапазон его применения.  Для удобства и точности работы STC810 оснащен независимо разработанной CISS интеллектуальной системой управления ПО. Эта система визуализирует настройку параметров, что эффективно упрощает проведение экспериментов, что облегчает проведение научных исследований.

В реальных условиях STC810 способен отлично генерировать стабильную форму импульсного сигнала, который может стабильно запускать лазеры, камеры с усилением и высоковольтные импульсные источники питания, одновременно позволяя фиксировать процесс движения плазмы. Эти функции делают STC810 полезным в широком спектре научных областей: от физики и химии до биомедицины. В целом, STC810 — это надежный высокопроизводительный и широко применяемый исследовательский инструмент.

5. Предлагаемое решение

Восьмиканальный цифровой импульсный генератор задержки и импульсов STC810, независимо разработанный CISS, представляет собой удобное комплексное устройство синхронизации по времени, предназначенное для научных исследований. Устройство имеет восемь независимо управляемых выходных каналов с настраиваемыми параметрами задержки, ширины импульса и частоты. Кроме того, он поддерживает перекрестную обработку со встроенными значениями задержек до 70 наносекунд и порогом запуска всего 0,25В в режиме внешнего триггера. STC810 также совместим с запуском по переднему и заднему фронту и способен поддерживать согласование как низких, так и высоких импедансов.

STC810 ​​оснащен интеллектуальной системой управления программным обеспечением собственной разработки, позволяющей выполнять операции с высокой точностью. Программное обеспечение не только визуализирует настройку параметров, но и упрощает проведение экспериментов, что облегчает проведение научных исследований.

Вне зависимости от того, нужно ли регулировать задержку или настраивать такие значения параметров, как ширина импульса и частота – STC810 ​​обеспечивает надежную работу во время эксперимента.

 

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности
по поставке оборудования на территории РФ

Online заявка

Теги CIS Systems Цифровой генератор задержки сигналов
Новые статьи
sCMOS–камера TRC411 с усилением для визуализации излучения Черенкова дозы лучевой терапии.

Команда младшего научного сотрудника Цзя Мэнъюй из Школы точных приборов и оптоэлектронной инженерии Тяньцзиньского университета осуществила визуализацию излучения Черенкова дозы лучевой терапии с помощью научной sCMOS–камеры с усилением, разработанной компанией CISS

Фиксирование эволюции морфологии лазерно-индуцированной плазменной люминесценции с использованием sCMOS-камеры TRC411
Процесс эволюции лазерно-индуцированной плазмы (ЛИП) заключается в следующем: мощный импульсный лазер облучает образец, и на поверхности образца происходит процесс испарение → ионизация → расширение → излучение → рекомбинация за очень короткое время.
КМОП-камера TRC411: Лазерное измерение расстояния и тестирование технологии огне- и дымопроницаемой разветки

Ли Цзыцин, младший научный сотрудник Тяньцзиньского института пожарных исследований Министерства по чрезвычайным ситуациям, недавно опубликовал в журнале "Fire Science and Technology" статью под названием «Технология обнаружения огня и дыма на основе лазерного дальномера», в которой использовалась научная SCMOS-камера TRC411 с усилением, разработанная компанией CISS.

Применение цифрового генератора задержки STC810 для синхронного запуска лазера и динамической съемки пламени

В науке о горении важно иметь глубокое понимание динамики вихрей пламени, а также параметров образования и распределения загрязняющих веществ, таких как сажа.

 

 

 

Цифровой генератор задержки сигналов STC810: управления системой синхронизации для исследования плазмы

Прибор синхронизирует время работы каждого модуля, обеспечивая единый тактовый сигнал и устанавливая точные временные задержки в соответствии с логикой работы каждого модуля в системе, гарантируя, что они выполнят нужные операции в нужный момент.

 

У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши
контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б

г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3