1. Современная архитектура сбора данных Ethernet для приборов Fermilab Beam (arXiv)
Автор:Р. Сантуччи, Дж. Алмаз, Н. Эдди, А. Семенов, Д. Вой
Аннотация: Подразделение Fermilab Accelerator Division, отдел приборостроения, внедряет платформу с открытым исходным кодом для замены наших встроенных систем сбора данных на основе VME. Используя итеративную методологию, мы сначала перешли на встроенный Linux, устранив необходимость в VxWorks. Затем мы внедрили Ethernet в каждый модуль сбора данных, устранив необходимость в объединительной плате VME в дополнение к связи с сервером, установленным в стойку. Разработка DDCP (протокол распределенной передачи данных) позволила создать абстракцию между уровнями прошивки и программного обеспечения. Каждый модуль сбора данных был адаптирован для считывания с использованием 1 GbE и агрегирован на коммутаторе, подключенном к сети 10 GbE. Текущие разработки включают в себя масштабирование системы для объединения большего количества модулей, увеличение пропускной способности для поддержки нескольких систем и внедрение MicroTCA в качестве технологии ящиков. Архитектура использовалась на различных каналах вокруг комплекса Фермилаб, включая PIP2IT, FAST/IOTA и кольцо доставки мюонов. Таким образом, мы смогли разработать платформу сбора данных, которая постепенно заменяет аппаратное обеспечение VxWorks и VME, а также увеличивает нашу общую пропускную способность до 10 Гбит/с с использованием готовой технологии Ethernet.
2. Точная количественная оценка динамики температуры решетки на основе дифракции сверхбыстрых электронов монокристаллических пленок с использованием моделирования динамического рассеяния (arXiv)
Автор:Дэниел Б. Дарем, Колин Офус, Халид М. Сиддики, Эндрю М. Майнор, Даниэле Филиппетто
Аннотация: В экспериментах по дифракции сверхбыстрых электронов (UED) точное извлечение структурных параметров с временным разрешением, таких как координаты атомов и параметры теплового смещения, требует точной модели рассеяния. К сожалению, кинематические модели часто неточны даже для релятивистских электронных зондов, особенно для плотных ориентированных монокристаллов, где присутствуют сильные эффекты каналирования и многократного рассеяния. В этой статье представлены и демонстрируются модели динамического рассеяния, адаптированные для количественного анализа экспериментов UED, выполненных на монокристаллических пленках. В качестве примера мы рассмотрим сверхбыстрый лазерный нагрев пленок монокристаллического золота. Сравнение кинематической и динамической моделей показывает сильные эффекты динамического рассеяния в пленках нанометрового размера и их зависимость от топографии образца и кинетической энергии зонда. Применительно к экспериментам UED на пленке толщиной 11 нм с использованием импульсов электронного зонда с энергией 750 кэВ динамические модели обеспечивают десятикратное улучшение по сравнению с сопоставимой кинематической моделью в сопоставлении измеренных моделей UED. Кроме того, полученное повышение температуры решетки очень хорошо согласуется с предсказаниями, основанными на ранее измеренных оптических константах золота, тогда как подгонка коэффициента Дебая-Валлера дает значения, которые более чем в три раза ниже. В целом эти результаты показывают важность теории динамического рассеяния для количественного анализа УЭД и демонстрируют модели, которые могут быть практически применимы к монокристаллическим материалам и гетероструктурам.
3. Распределение Ландау ионизационных потерь: история, важность, расширения (arXiv)
Автор :Евгений Буляк, Николай Шульга
Аннотация: Ионизационные потери — потери энергии быстрыми заряженными частицами, движущимися через вещество, — изучаются уже более 100 лет. Теоретическое объяснение этого процесса охватывает аналогичный период. Около 75 лет назад Лев Ландау опубликовал теоретическую статью об ионизационных потерях, которая резко выровняла исследования и до сих пор остается одной из самых цитируемых в этой области. Настоящая заметка обобщает историю теоретического развития и пытается прояснить метод исследования Ландау и функцию, названную его именем.
