Rozwiązania firmy nVent SCHROFF pomagają naukowcom DESY prowadzić najbardziej zaawansowane badania

Setki naukowców z Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, jednego z wiodących centrów akceleratorów cząstek, prowadzą badania nad nowymi technologiami, które pomagają ludzkości odpowiedzieć na palące pytania z dziedziny chemii, fizyki i medycyny. Wcześniejsze projekty z udziałem DESY doprowadziły do zmapowania struktury wirusa grypy, wydłużenia żywotności żarników żarówek, a niedawno do wykrycia impulsów promieniowania gamma pochodzących z kosmicznego obłoku gazu.

Jednym z największych i najważniejszych projektów DESY jest European X-Ray Free-Electron Laser Facility, czyli EXFEL. EXFEL to akcelerator cząstek, który generuje najsilniejsze i najintensywniejsze na świecie promieniowanie rentgenowskie. Wewnątrz 3.4-kilometrowego tunelu system magnesów i komór próżniowych przyspiesza elektrony niemal do prędkości światła, tworząc intensywne błyski laserowe promieniowania rentgenowskiego. Te błyski mogą tworzyć obrazy procesów atomowych zachodzących w ułamku sekundy. Obiekt jest stosunkowo nowy, ale naukowcy z dziedziny medycyny, chemii, fizyki, materiałoznawstwa, nanotechnologii, energii elektrycznej i elektroniki już z niego korzystają.

Wspólny wysiłek

Dzięki współpracujący z różnymi grupami naukowców i inżynierów z wielu międzynarodowych organizacji zespół inżynierów z DESY i nVent SCHROFF opracował specyfikacje nowego standardu: MicroTCA.4. MTCA.4 oferuje wydajność i niezawodność wymaganą od precyzyjnych maszyn, takich jak EXFEL.

Środowisko precyzji

System komputerów i układów elektronicznych, które obsługują akcelerator, musi pracować z maksymalną efektywnością i precyzją czasową, biorąc pod uwagę ogromną ilość danych, które te maszyny zbierają — znaczniki czasu do poziomu ułamka sekundy w każdym punkcie danych są kluczowe w organizowaniu wyników eksperymentów.

Obiekt nVent SCHROFF MTCA.4 jest wyposażony w niezwykle szybkie połączenia danych, które pozwalają na odczyt punktów danych w czasie rzeczywistym. Wiele operacji w maszynie zachodzi w czasie poniżej miliardowej części sekundy, umożliwiając precyzyjne przechwytywanie danych.

Niezawodne działanie

Każdego dnia grupy naukowców z całego świata na zmianę korzystają z akceleratora EXFEL do prowadzenia swoich badań, więc sprzęt działa bez przerwy, 24/7. Wiele istotnych elementów MTCA.4 jest nadmiarowych, co oznacza, że jeśli któryś przestanie działać, dostępny jest działający zamiennik. Ponadto MTCA.4 posiada funkcje zdalnego zarządzania; wszystkie funkcje w systemie MTCA.4 są monitorowane na zdalnych komputerach i wiele działań może być wykonywanych zdalnie. Ważne aspektem jest także zabezpieczenie nVent MTCA.4 przed promieniowaniem i ciepłem, które mogą uszkodzić delikatne elementy komputerowe.

„EXFEL od samego początku całkowicie polega na MTCA.4” — powiedziała Kay Rehlich, inżynier DESY. „Ponieważ działa od samego początku, nikt nie może uwierzyć, jak jest szybki i sprawny. To, co dostaliśmy od SCHROFF, po prostu działa; nie pamiętam, aby jakaś skrzynka zawiodła w obiekcie”.

Dzięki sprawnemu i niezawodnemu działaniu EXFEL naukowcy mogą maksymalnie wykorzystać czas spędzany w obiekcie i skupić się na poszukiwaniu leków na choroby, wynajdowaniu nowych technologii i pomaganiu ludzkości w lepszym zrozumieniu wszechświata.