在国家点火设施 (NIF) 进行激光实验的灵活成像衍射诊断 (FIDDLE) 的电气设计 - 要求,设计和性能
P R Nyholm1, N E Palmer1, R B Petre1
1Lawrence Livermore National Laboratory, Livermore, California 94550, USA.
The Review of scientific instruments
|July 23, 2024
概括
激光实验灵活成像衍射诊断器 (FIDDLE) 通过先进的hCMOS传感器增强了NIF的时间分辨率衍射成像. 它实现了精确的定时,并解决了电磁干扰挑战,以改善实验数据.
科学领域:
- 高能量密度物理学 高能量密度物理学
- 血物理学的等离子体物理学
- 在极端条件下的材料科学.
背景情况:
- 美国国家点火设施 (NIF) 需要先进的诊断技术来进行时间解析的衍射实验.
- 之前的诊断方法,比如Gated Diffraction Development Diagnostic (G3D),为新系统提供了基础.
- 需要更高的传感器数量和在NIF要求苛刻的实验环境中提高性能.
研究的目的:
- 介绍和详细介绍激光实验灵活成像衍射诊断 (FIDDLE).
- 审查FIDDLE电气子系统的电气要求,设计和性能.
- 评估和减轻电磁干扰 (EMI) 对FIDDLE性能的影响.
主要方法:
- 设计和实施电气子系统,以支持八个Daedalus v2传感器和一条纹摄像头.
- 描述相机对相机的定时动和传感器集成时间.
- 在受控的EMI环境中测试hCMOS摄像机电子设备,并使用矢量网络分析器进行EMI泄漏检测.
主要成果:
- 成功集成了八个hCMOS传感器,超过了之前的NIF诊断.
- 实现的相机对相机定时动低于100 ps rms和传感器集成时间为2.2 ns FWHM.
- 确定了EMI影响,并展示了一种用于EMI检测和减少的新方法.
结论:
- 在NIF,FIDDLE代表了时间分辨率衍射成像能力的重大进步.
- 诊断器的电气子系统是强大的,能够准确的定时.
- 已经制定了有效的策略来管理EMI,确保可靠的数据采集.
