工程师用自定义硅芯片克服辐射挑战

大型强子对撞机(LHC)在电子产品上很难。这种庞大的科学仪器位于一条长17英里长的隧道内,该隧道在瑞士和法国之间的边界下方的圆圈中延伸,在将它们粉碎在一起之前,可以加速接近光速的颗粒。这些碰撞产生了微小的颗粒和能量漩涡,暗示了有关物质基础的基本问题的答案。

来源:英国物理学家网首页
团队的芯片处理每秒数百万碰撞中的信息。学分:Atlas实验2025 CERN

大型强子对撞机(LHC)在电子产品上很难。这种庞大的科学仪器位于一条长17英里长的隧道内,该隧道在瑞士和法国之间的边界下方的圆圈中延伸,在将它们粉碎在一起之前,可以加速接近光速的颗粒。这些碰撞产生了微小的颗粒和能量漩涡,暗示了有关物质基础的基本问题的答案。

这些碰撞产生了大量数据,并且足够的辐射可以在几乎所有电子设备中拼命钻头和逻辑。

在试图深入探究希格斯玻色子和其他基本颗粒的奥秘时,对CERN的物理学家提出了挑战。现成的组件根本无法在加速器内部的恶劣条件下幸存下来,耐药电路市场太小,无法吸引商业芯片制造商的投资。

恶劣条件

“行业无法证明这一努力,所以学术界必须介入,”哥伦比亚工程电气工程教授彼得·金特(Peter Kinget)表示。 “使用LHC进行的下一个发现将由一个哥伦比亚芯片触发,并由另一个芯片触发。”

金特领导的团队设计了专门的硅芯片,该芯片在粒子物理学中最严厉,最重要的环境之一中收集数据。他们的最新描述该项目的论文于7月1日在固态电路协会的IEEE公开杂志上发表。

硅芯片 粒子物理 IEEE固态电路协会公开杂志。
最新的芯片即将安装,精确地将所选信号数字化,捕获现有组件无法可靠记录的详细信息。图片来源:雷Xu和彼得·金特

电阻的电路

电信号 数字数据

设计“高准确性”可靠性