背景介绍

随着核聚变能源研究成为全球能源转型的关键方向，托卡马克等核聚变研究装置的稳定运行与技术进步，高度依赖于对等离子体状态的精准诊断。等离子体诊断需通过多种技术手段（如微波反射、软X射线探测、磁场测量等），同时获取电子密度、温度、磁场分布等多维参数，为反应控制与物理研究提供全面数据支撑。

面临的挑战

1、信号类型多样且采集要求不一：高速瞬态信号（如软X射线脉冲）需高采样率捕捉，而慢变信号（如温度、磁场）需高精度连续监测，传统设备难以兼顾。

2、强电磁干扰导致信号失真：聚变装置内部存在极强电磁场，常规采集系统易受干扰，信号质量差、波形畸变严重。

3、多通道同步精度要求高：不同物理量需严格同步采集，纳秒级同步偏差即可能导致关联分析失效。

4、系统扩展性与部署灵活性不足：实验参数常需动态调整，传统示波器等设备通道数有限、体积庞大，难以适应现场复杂布点需求。

5、长距离传输引入噪声：信号需经长线缆引出至控制室，导致信号衰减与噪声增加，影响数据真实性。

中科采象解决方案

中科采象提供一套基于分布式架构与光纤同步技术的强电磁场隔离采集系统，专为聚变装置、加速器等极端电磁环境下的多物理量同步测量而设计。

（系统架构图）

系统组成

1、隔离采集模块：小巧轻便，支持近探头部署，具备高抗干扰能力，适用于强电磁环境。

2、多类型采集模块适配：支持20MSPS至2GSPS不同采样率模块，满足快慢信号一体化采集。

3、高精度同步系统：基于光纤传输与PTP协议，实现多通道纳秒级同步。

4、分布式机箱与控制器：支持模块化扩展与灵活部署，适应现场空间限制。

5、智能采集软件：支持数据实时显示、多信号关联分析与自动处理，提升科研效率。

（DIMUS软件+控制器+机箱+数字化仪）

功能特点

强抗干扰能力

采用光纤传输、信号隔离与屏蔽设计，有效抑制强电磁脉冲干扰，保障信号纯净。

高精度同步采集

基于硬件时间戳与时钟相位校准技术，实现通道间同步精度优于10ns。

模块化灵活扩展

支持采集模块按需组合与热插拔，便于系统升级与通道扩展。

智能数据处理

支持实时算法嵌入（如FFT、脉冲识别）、数据压缩与事件触发，减少无效数据存储。

高环境适应性

采集模块具备宽温工作能力与抗辐照设计，适用于极端实验环境。

核心优势

数据完整可靠：在强电磁干扰下仍能完整捕获真实波形，支持多物理量耦合分析。

部署灵活高效：模块近探头部署，减少长线缆引入的噪声，提升信号质量与系统稳定性。

系统可扩展性强：支持从数通道至上千通道平滑扩展，适应不同规模实验需求。

降低综合成本：一体化系统替代多台示波器与记录仪，减少设备投入与运维复杂度。

加速科研进程：提供高精度、高同步性的完整数据，助力物理现象解析与装置状态诊断。

其他应用场景