作者:美國晶鉆儀器公司 James Zhuge,Ph.D.
歐洲核子研究組織的首席科學家辭職事件還原
2011年,我們中的許多人讀到了一篇令人震驚的新聞報道,一個由歐洲核子研究組織進行的實驗,聲稱中微子看起來比光的速度要快。
這項名為OPERA?(帶有仿真跟蹤裝置的振蕩項目)的實驗,以其宣稱中微子進行了730公里的旅程測試,從位于瑞士日內瓦附近的CERN物理實驗室,到意大利拉奎拉附近的?Gran Sasso國家實驗室傳輸,科學家發現其速度比光速快60納秒,這個發現成為各大媒體的頭條新聞,因為這一結果違背了愛因斯坦的狹義相對論,人們認為這是不可能發生的,然而,如此著名的研究機構正式發表這樣的研究進展,其發現讓人們頓時興奮不已。
在我看過新聞報道后,我和我的一位同事談起此事,我們認為產生這種結果一定是因為有人在某個環節弄亂了整個測試的時間標定刻度。
幾個月后的更詳細的研究事實證明,62納秒的測量誤差是由于某塊電子板上的時鐘振蕩器造成的,它的時鐘速度比本來預期的更快了一些,而沒有按照設計和其他時鐘同步。
由于這一巨大的尷尬和對科學界的干擾,后來在研究團隊內的不信任投票通過(團隊內有超過30個重要成員投了不信任票),CERN研究中心的發言人Ereditato和他們的首席科學家Autiero難堪地辭去了他們的領導職務。
(要了解更多關于這個有趣的故事,請點擊以下鏈接:https://en.wikipedia.org/wiki/Faster-than-light_neutrino_anomaly)
時鐘問題,我們在設計多通道Spider系統測量時是如何避免的呢
當美國晶鉆儀器公司(簡稱CI)的Spider系統進行跨通道測量時,每個CI公司?Spider板上的時鐘都扮演著同樣重要的作用。Spider系統的電子板可以通過一個以太網電纜連接在幾百米以外的地方分離著進行數據采集。然而,所有的電路板必須在納秒范圍內準確地同步其采樣時鐘。如果沒有同步時鐘,諸如頻率響應功能之類的交叉通道測量將完全無效。
CI公司是我們行業中率先使用IEEE PTP技術來同步時鐘的公司之一。具有多個前端的Spider系統使用精密時間協議來同步以太網上每個前端的內部時鐘,以便所有輸入通道都可以準確地進行相位匹配。每個前端都連接到一個中央交換機,通過其端口對每個連接的前端消息進行路由。無論交換機是否啟用PTP,PTP同步都將工作。PTP通過測量每個前端之間的信號路徑延遲來工作,更準確地說,可以更精確地測量和預測時鐘可以同步的延遲。
CI 公司為了達到這樣的同步技術,投入工程師力量研發出了自己的網絡交換機Spider-HUB,把網絡交換機用于動態測試,是一個不小的創舉。