??? 歐洲核子研究中心,，即CERN,，是世界上最大的粒子物理實驗室。她位于法國和瑞士的邊界,。CERN于1954年成立,，作為一個研究組織，科學(xué)家致力于研究物質(zhì)的基本構(gòu)成及物質(zhì)間的相互作用力,。

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希望通過LHC來解釋宇宙間的基本問題

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??? CERN依靠稱之為粒子加速度器的機器來使離子或質(zhì)子束互相碰撞或撞擊其它物質(zhì),。這種撞擊將釋放巨大的能量，足夠用來重現(xiàn)宇宙形成時的高能環(huán)境,。從LHC中粒子撞擊采集到的數(shù)據(jù)將提供前所未有的關(guān)于宇宙形成的信息,，進而揭示諸如為什么粒子具有質(zhì)量，或暗物質(zhì)的起源等問題,。

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??? LHC圓周長達27km,，位于地底下150m深處。它能夠讓粒子束以接近光速實現(xiàn)對撞,。為了實現(xiàn)這樣的撞擊,，LHC將兩束質(zhì)子或正電荷離子送至圓形軌道的相對方向上。超流態(tài)氦中的超導(dǎo)磁體處于1.9 K的低溫狀態(tài)(-271 oC或-456 oF),，控制LHC中粒子束的軌跡,。每束粒子束具有的最大能量為350 MJ，大約為400噸以時速150 km/h行進中的火車所具有的能量,，能夠融化500 千克銅,。

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控制系統(tǒng)是否可靠是保障安全性的關(guān)鍵

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??? 由于粒子束具有極高的能量,，可靠性成為關(guān)鍵因素。高速傳播中的粒子束產(chǎn)生碰撞很可能產(chǎn)生毀滅性的災(zāi)難,。為防止粒子偏離既定的路徑,，我們安裝了超過100臺稱為瞄準(zhǔn)儀的設(shè)備。瞄準(zhǔn)儀通過石墨塊或其它大質(zhì)量材料來吸收粒子束核心中的高能粒子,。每一臺瞄準(zhǔn)儀都由安裝于獨立NI PXI機箱中的可重新配置I/O模塊控制,，總共120 套PXI系統(tǒng)，以實現(xiàn)冗余,。在標(biāo)準(zhǔn)配置下,，每個機箱控制多達15臺步進電機，它們被安裝在3個不同瞄準(zhǔn)儀上,，在20分鐘的運動中,，精確、同步地排列石墨塊,；同時,，另一個機箱用于檢查瞄準(zhǔn)儀的實時位置。在工程的第二階段,，將計劃再加入約60臺瞄準(zhǔn)儀及60個PXI系統(tǒng),，最終達到約200個PXI系統(tǒng)。

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??? 對一個瞄準(zhǔn)儀來說,，為保障其可靠性,，兩臺PXI機箱的控制器上都運行LabVIEW Real-Time軟件，在外設(shè)槽的可重新配置I/O設(shè)備上運行LabVIEW FPGA軟件,，實現(xiàn)對瞄準(zhǔn)儀的控制,。我們采用NI SoftMotion開發(fā)模塊及NI可重新配置模塊來實現(xiàn)LHC上600多臺步進電機的快速自定義運動控制器設(shè)計，27 km上的同步率可達毫秒級,。設(shè)備上的現(xiàn)場可編程邏輯門陣列（FPGA）提供了所需的控制級別,。我們的部署平臺選用LabVIEW及PXI的解決方案，是因為它相比于傳統(tǒng)VME和基于PLC模塊來說,，具有小型化,、堅固性及低成本等優(yōu)勢

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準(zhǔn)確定時、精度性及可靠性的解決方案

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??? 為了滿足嚴格定時,、精度及可靠性等要求,，我們選用了基于可重新配置I/O及LabVIEW FPGA的運動控制及反饋系統(tǒng)。我們選用的平臺僅整合了所需的功能,，省卻了不必要的成本,，無需自己開發(fā)軟件驅(qū)動，從而降低了完成系統(tǒng)對人力資源的需求,。

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??? LHC計劃于2008年夏天啟動,，屆時世界各地的科學(xué)家與研究人員將期待著通過LHC來探索宇宙的奧秘。

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??? 歡迎您隨時撥打免費電話與我們聯(lián)絡(luò)：800 8203622或點擊“請NI工程師回電!”,，馬上申請NI測控專家的專業(yè)技術(shù)咨詢,！