18新利最新登入欧洲核子研究中心同步定时设备如何?

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大型强子对撞机措施17英里(27公里)的周长。它是世界上最大的粒子加速器,和成本超过100亿美元。但它只是许多惊人的技术之一,欧洲粒子物理研究所的科学家们使用物理研究。欧洲核子研究中心运行一些线性和环形加速器和其他设施,如质量分离器和一个反质子减速器,进行物理研究。在某些情况下,在欧洲核子研究中心的远距离进行测试:中微子是欧洲核子研究中心定期传输至意大利格兰萨索国家实验室(LNGS) 450英里(724公里)远。

当粒子加速器束经过遥远的距离以光的速度,他们自然需要时间与近乎完美的准确性。尽管上面提到的距离,这些中微子的速度可以达到10纳秒内。18新利最新登入欧洲核子研究中心管理的准确性如何?他们使用GPS,原子钟和很多光缆网络大量的技术。

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18新利最新登入欧洲核子研究中心如何使用GPS同步时间

欧洲核子研究中心的科学家写了详细、复杂论文解释计时系统的内部工作原理。信号频率,测量系统和准确性方程只是几个元素在欧洲核子研究中心报道说,科学家们吃起来,其余的人皱着眉头,包括一个细节的校准全球定位系统(GPS)欧洲核子研究中心和LNGS之间的联系

短版:在测量中微子的速度从CERN格兰萨索国家实验室(里),科学家需要精确同步他们的乐器。所以,pulse-per-second (PPS) GPS测量时间印有一个名为CTRI的测量系统,它是基于原子钟与实验室和配对的GPS系统。这些时间戳可以在两个地点之间相比,和时间的差异揭示了中微子的飞行时间。听起来很简单,对吗?

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嗯,设置仍然需要各种各样的测试,以确保准确性和方程占不可避免的误差。里的接收器欧洲核子研究中心使用的通信由瑞士认证FederalOfficeofMetrology。因为他们处理这种精确的数字,甚至是天线的位置和所使用的电缆可以抛弃的结果。

18新利最新登入欧洲核子研究中心在大型强子对撞机同步时间如何

大型强子对撞机使用了一种“WorldFIP同步技术”系统在10纳秒。WorldFIP是现场总线技术用于网络大量的系统一起——大型强子对撞机显然需要的东西。像之间的计时系统用来协调中微子跟踪欧洲核子研究中心里,WorldFIP与GPS系统。系统的数据传送到设备在大型强子对撞机将同步到世界时的一切。

oscillator-based主时钟,欧洲核子研究中心可以提供其设备与纳秒的精度随着时间的数据。WorldFIP系统的最具挑战性的任务之一就是保持1800年电力转换器同步在一毫秒。它也可以同步辐射监测,磁铁定位,在LHC低温和其他系统。

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当然,并不是每个系统在大型强子对撞机必须精确到这样的程度。有些人数十甚至数百毫秒的余地。考虑到安装如此巨大,挤满了世界上一些最复杂的技术,这还是很让人印象深刻。

作者的注意

欧洲核子研究中心的计时系统是最复杂的一件事我HowStuffWorks的研究。18新利最新登入这部分是因为没有单一的系统在欧洲核子研究中心的所有工作许多粒子加速器——不同的设备有不同的需求,和计时系统的准确性可以归结为纳秒。最大的惊喜:即使是最小的调整天线会影响时间同步的设备。

相关文章

来源

  • 布朗,R。、h Sicard Rausch r。“使用WorldFIP同步和时间戳的LHC加速器”。(July 6, 2012) http://accelconf.web.cern.ch/accelconf/ica03/PAPERS/WP556.PDF
  • 欧洲核子研究中心。欧洲核子研究中心的新闻稿。(July 5, 2012) http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html
  • 欧洲核子研究中心。“定时、触发和控制为大型强子对撞机(TTC)系统。”June 28, 2011. (July 6, 2012).
  • http://ttc.web.cern.ch/ttc/
  • 埃文斯,林登和菲利普·科比。“大型强子对撞机的机器。”August 14, 2008. (July 7, 2012) http://www.scribd.com/doc/9143905/122/The-WorldFIP-%EF%AC%81eldbus
  • Feldmann,托尔斯滕。“相对校准的GPS时间欧洲核子研究中心和LNGS之间的联系。”September 2011. (July 5, 2012) http://operaweb.lngs.infn.it/Opera/publicnotes/note134.pdf
  • Operaweb.lngs.infn.it。“关于歌剧。”(July 5, 2012) http://operaweb.lngs.infn.it/spip.php?rubrique1
  • WorldFIP.org。“WorldFIP协议。”(July 6, 2012) http://www.worldfip.org/basics2.html

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