Aceleradores de partículas

Soluciones para aceleración de partículas

Instrumentación de prueba y medición de aceleradores de partículas

Apoyando el desarrollo de aceleradores de partículas

Los aceleradores de partículasdesempeñan un papel fundamental en muchas áreas de investigación de vanguardia, que van desde investigaciones científicas fundamentales hasta disciplinas aplicadas, como la ciencia de materiales o la medicina. Los componentes técnicos de estos aceleradores deben cumplir con los estándares más elevados, especialmente en generación y amplificación de señales, así como en pruebas y mediciones electrónicas.

Rohde & Schwarz cuenta con más de 80 años de experienciaen la generación de señales de alta energía, amplificación de señales y soluciones de T&M de punta. Al ofrecer tanto nuestra experiencia como nuestras soluciones líderes en el mercado a laboratorios e instituciones a nivel global,hemos establecido lazos duraderos en la comunidad de investigación mundial. Desde pruebas de haces hasta el almacenamiento seguro de partículas, contamos con la experiencia necesaria para ayudarlo a abordar los requisitos altamente sofisticados de las pruebas de aceleradores de partículas.

Pruebas y monitoreo de haces

Los experimentos en física de la aceleración, por ejemplo, en laboratorios de ciclotróno láser de electrones libres (FEL) requieren de mediciones muy precisas de los parámetros de impulso. Por ejemplo, la forma de los impulsos de RF debe monitorearse de manera continua para evitar daños en los klistrones o imanes bipolares del acelerador. Estos datos deben almacenarse y descargarse continuamente a altas frecuencias de actualización, una tarea muy complicada, debido especialmente a que la última generación de láseres de electrones libres tienen una frecuencia de impulsos de 100 Hz.

Inyección y desviación de partículas

La operación «top-up» continua dede las fuentes de luz sincrotrón necesitan de un proceso de inyección de partículas completamente automatizado. Además, la necesidad continua de una mayor energía del haz, así como de más luminosidad hacen que la seguridad sea cada vez más importante. Incluso, una pérdida del haz, por pequeña que sea, en cualquier parte del acelerador puede ocasionar problemas, como la rotura del vacío de la máquina o daños en el imán dipolar. Estos requisitos impulsan cambios sustanciales en los sistemas de controly necesitan de sistemas de bloqueo de seguridad muy confiables, cuya base debe ser un osciloscopio capaz de monitorear altas frecuencias.

La inyección eficiente de partículas (lineal a circular) requiere de fuentes de señales de microondas y de RF de ruido de fase. Para ello, a fin de medir y monitorear el ruido de fase, es necesario contar con un analizador con ruido de fase de alta sensibilidad. Este instrumento también es muy valioso para otro tipo de tareas, como la aceleración de pérdida mínima, generación de haces con energía constantes e implementación de una estructura temporal de haz determinada (individual, reducida, multihaz, etc.).

Sincronización síncrona de haces
Sincronización síncrona de haces: las fuentes de señal de RF y de microondas con ruido de fase ultrarreducido son esenciales para la operación eficiente y correcta de un acelerador de partículas. Tanto si se trata de analizar la aceleración de baja pérdida, generación de haces con energía constante, inyección eficiente (lineal a circular) o de implementar una estructura temporal de haz determinada (individual, reducida, multihaz, etc.) u otras aplicaciones, el analizador de ruido de fase R&S®FSWP brinda una sensibilidad extremadamente alta para mediciones de ruido de fase y monitoreo.
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Sistema de bloqueo de seguridad de calidad del haz
Sistema de bloqueo de seguridad de calidad del haz: con la constante necesidad de que los haces alcancen cada vez mayor energía y más luminosidad, la seguridad está adquiriendo cada vez una mayor importancia y se convierte, al mismo tiempo, en un desafío. Incluso, una pérdida del haz, por pequeña que sea, en cualquier parte del acelerador puede provocar daños que suponen costosas reparaciones y semanas de tiempo de indisponibilidad. Además, la operación «top-up» continua de las fuentes de luz sincrotrón necesitan de un proceso de inyección de partículas completamente automatizado. Estos requisitos impulsan cambios sustanciales en el sistema de control e implican la necesidad de un sistema de bloqueo de seguridad muy confiable. El R&S®RTO está en el corazón mismo de la solución de sistema para abordar sus requisitos de seguridad
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Monitoreo del haz central
Monitoreo del haz central: los experimentos en la física de aceleradores exigen mediciones muy precisas de los parámetros de impulsos o del jitter entre dos señales. Por ejemplo, la forma de los impulsos de RF debe monitorearse de manera continua para evitar daños en los klistrones o imanes bipolares del acelerador. Esto requiere que cada impulso se capture y se graben constantemente los datos, una tarea muy difícil si se considera que la última generación de láseres de electrones libres (FEL) incrementa la velocidad de impulsos a 100 Hz. El R&S®RTO permite adquirir formas de onda y descargarlas a una PC a una velocidad de hasta 100 Hz, lo que le asegura que no se le pierda ni un solo impulso.
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Precisión y eficiencia en la transmisión y amplificación de señales de radiofrecuencia
Precisión y eficiencia en la transmisión y amplificación de señales de radiofrecuencia: para obtener las fuentes de RF de alta potencia de hoy en día con gamas de frecuencias de 10 kHz a 50 GHz y requisitos de potencia en el rango de 10 kW a 2 MW, se combina una serie de tubos de vacío (tetrodos, klistrones, etc.) con transmisores y amplificadores VHF/UHF de alta potencia. Las gamas de transmisores y amplificadores de banda ancha de alta eficiencia de Rohde & Schwarz responden a estos desafíos y a la demanda de máxima amplitud y estabilidad de fase, mínimo ruido de fase, alta eficiencia energética, un tamaño compacto y un diseño modular.
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Domine sus desafíos de prueba y medición de aceleración de partículas

La construcción y la operación de un acelerador de partículas conlleva muchos y complejos desafíos, y superarlos requiere del trabajo conjunto de físicos, ingenieros y técnicos.

Entre los principales desafíos para la aceleración de partículas se tiene:

  • Operación eficiente y correcta del acelerador
  • Aceleración de pérdida mínima
  • Generación de haces con energía constante
  • Inyección eficiente de partículas (lineal a circular)
  • Implementación de una estructura temporal de haz determinada
  • Mediciones muy precisas de los parámetros de impulsos o del jitter entre dos señales
  • Mantener la alta calidad de los haces

Explore soluciones para aceleración de partículas

Rohde & Schwarz ofrece soluciones probadasPara hacer frente a los complicados desafíos de las pruebas de los aceleradores de partículas. Proporcionamos asistencia durante todo el ciclo de pruebas, desde el desarrollo hasta el funcionamiento.

Nuestra gama de productos abarca equipamiento para:

  • Aceleración de partículas de alta energía (p. ej. en aceleradores lineales, boosters y anillos de almacenamiento)
  • Monitoreo continuo de la calidad de los haces a altas frecuencias (100 Hz)
  • Estabilización de haces
  • Medición de ruido de fase
  • Optimización y ajustes de sistemas
  • Desarrollo y verificación de componentes específicos de aceleradores

Productos

Analizador de ruido de fase R&S®FSWP y probador VCO (oscilador controlado por voltaje)

Probador de ruido de fase, analizador de señal y espectro de alta gama en un solo equipo

Información del producto

Osciloscopio R&S®RTO6

Amplio conjunto de herramientas de medición combinado con una interfaz de usuario optimizada

Información del producto

Amplificadores de banda ancha de Rohde & Schwarz

Soluciones de estado sólido innovadoras y compactas con un excepcional rendimiento de RF

Información del producto

Medidor de potencia R&S®NRX

Precisión y velocidad de medición sin precedentes a niveles bajos (por debajo de 70 dbm)

Información del producto

Osciloscopios R&S®MXO 5

Nueva generación de osciloscopios: desarrollados para superar más desafíos.

Información del producto

Ventajas de nuestras soluciones para aceleración de partículas

Rohde & Schwarz tiene una larga tradición de excelencia en soluciones de prueba y medición.Trabajamos con socios de investigación de todo el mundo a fin de desarrollar las mejores soluciones para la aceleración de partículas. Nuestra red global de servicio y asistencia es también una ventaja decisiva a la hora de proporcionar experiencia local y asistencia in situ.

Escoja nuestras soluciones y disfrute de:

  • Mediciones eficientes de alta velocidad
  • Excelente eficiencia energética
  • Alta calidad y estabilidad de la línea de haz
  • Configuración y operación sencillas
  • Red de servicios a nivel global para asistencia continua y piezas de repuesto

Si tiene alguna pregunta, póngase en contacto con nosotros.

Contenido destacado sobre soluciones para aceleración de partículas

Folleto: «Solutions for Particle Accelerators»

Este folleto presenta un resumen de los instrumentos, dispositivos y soluciones de Rohde & Schwarz que conforman una solución para responder a las necesidades de los aceleradores de partículas

Descargar flyer

Amplificadores de estado sólido para aceleradores lineales, boosters y anillos de almacenamiento

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Estudio de caso: «Mobile network monitoring in CERN»

Monitoreo ininterrumpido a gran escala y verificación de nivel de servicio de telefonía móvil

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