Vi kan også nevne et dagsaktuelt eksempel, nå som vi er så godt i gang. CERN leter etter Higgs-bosonen, den ene manglende elementærpartikkelen som må til for å få standardmodellen for partikkelfysikk til å stemme. Teorien tilsier at denne partikkelen finnes, men den er ikke påvist eksperimentelt ennå. Det teamet som finner den (eller beviser at den ikke finnes) kan i praksis booke flybilletter til Stockholm med det samme for å hente Nobel-prisene sine.
Til de forsøkene trenger man en partikkelaksellerator type større, i dette tilfellet
Large Hadron Collider, en ringformet tunnel på grensen mellom Frankrike og Sveits. Den er 27 kilometer i diameter og kostet 7-8 milliarder euro å bygge. Den tingen kan presse protoner opp til hastigheter som ligger 2-3 m/s under lyshastigheten, eller 99,9999991 % av lysets hastighet. Et proton vil ha rundetider på 90 mikrosekunder for å komme en gang rundt hele ringen. Med den hastigheten har et enkelt proton 6-7 ganger så mye bevegelsesenergi en mygg i flukt. På den ringen har man bygget to detektorer, ATLAS og CMS, for å plukke opp sporene etter partikler som frontkolliderer med partikler som går motsatt vei i like stor fart. Det hele foregår i pulser, så klynger av partikler vil kollidere med motgående trafikk hvert tjuefemte nanosekund, sånn ca.
Her er ATLAS-detektoren:
Da blir det ganske viktig å ta hensyn til absolutt alt som kan påvirke signalintegritet og signal/støy-forhold. De mest kritiske kablene er de som går fra primærdetektorene til første prosesseringsnivå. Det er mange smådetektorer rundt på apparatet, og tiden det tar for signalet å gå fra detektor til prosessor er kritisk viktig. Den signalkjeden ble bygget med et "
latency budget" hvor hvert ledd, inkludert kablingen, fikk tildelt et antall nanosekunder latenstid for å få signalet fra hver enkeltsensor frem til riktig tid. Penger er derimot ikke noe stort problem, så her kan man bruke det beste som er å oppdrive. Vi kan vel også gå ut fra at folkene på CERN kan det meste om både elektromagnetisme og kvantefysikk.
Kablingen som ble valgt var
low-voltage differential signaling, LVDS. Det er balansert signaloverføring på tvinnede par av kobberledere. Hvert par er isolert i en folieskjerm, og bunter av flere par er tvinnet sammen i en felles skjerm for å danne en rund kabel, skjermet fra alle andre kabler i nærheten. Hovedutfordringen var å kalibrere alle kabler til å gi samme latenstid innenfor +/- 2,5 ns. Det var vanskelig å produsere kabler med tilstrekkelig nøyaktig
lengde for å få frem signalene eksakt likt, så signalkablene som brukes klassifiseres med karakteristisk impedans og latenstid, f eks "50 ohm, 5 ns cable".
De fysiske kablene som brukes er vanlige Ethernet patch-kabler, Cat5e til Cat7, med ledere av multistranded fortinnet kobber, polyetylen-isolasjon, folieskjerm rundt hvert lederpar + felles skjerm. Men det blir jo noen meter tilsammen.
Det er hva man trenger for å gjøre den jobben. Balansert signaloverføring på godt skjermede tvinnede par av flertrådige kobberledere til noen få kroner meteren. Igjen påfallende mangel på dilldall og kabelvoodoo. Derimot er det lagt masse jobb i å kalibrere kabellengder og latenstider, pluss at elektronikken som sender og mottar signalet i hver ende av kabelen er state-of-the-art.
Begynner vi å se et mønster her?
Noen linker for den teknisk interesserte:
http://hepwww.rl.ac.uk/atlas-l1/Publications/2000/leb2000_lvds.pdf
http://atlas-proj-tgc.web.cern.ch/atlas-proj-tgc/doc/update12-6and7_revisedTDR.pdf
http://indico.cern.ch/getFile.py/access?contribId=98&sessionId=16&resId=0&materialId=paper&confId=49682
http://cdsweb.cern.ch/record/1321601/files/JINST5.C12041.pdf?version=1