일반적으로 CERN으로 널리 알려져 있는 유럽 원자핵 공동 연구소는 세계 최대규모의 입자물리학연구소입니다. 프랑스와 스위스 경계지역에 위치한 CERN은 1954년에 설립되었고 서로 엮여있는 물체와 힘의 기본원리를 연구하고자 과학자들이 모인 연구기관입니다.

CERN은 입자 가속기를 통해 이온이나 양자의 빔을 서로 충돌시키는 연구를 하고 있습니다. 이 충돌은 우주가 형성되는 동안 존재했던 고네어지 환경을 다시 만들어낼 수 있는 엄청난 양의 에너지입니다. LHC에서 발생한 입자충돌로 수집된 데이터는 어떻게 우리의 우주가 나타날 수 있었는지에 대한 원리와 왜 입자는 질량을 가지고 있고 암흑물질의 원천이 무엇인지에 대한 전례 없던 정보를 제공하게 될 것입니다.

LHC는 원주가 27km에 달하고 지하 150미터에 매장되어 있으며, 광속에 가까운 속도로 움직이는 입자빔 간의 정면충돌을 일으킬 수 있습니다. 이런 충돌을 발생시키기 위해서, LHC는 두 개의 양자빔이나 양전기로 충전된 대량의 이온을 서로 반대방향의 원형터널 주변으로 보냅니다. 1.9K(-271℃ 또는 -456℉)의 초유동체 헬륨 온도조절장치에서 작동하는 초전도성의 자석은 LHC빔의 탄도를 제어합니다. 최대 상태에서 발생되는 빔의 총 에너지 350MJ이며, 이 에너지는 400톤 무게의 기차를 150km/h의 속도로 움직이는 에너지에 근접하며 구리 500kg을 녹일 수 있을 정도로 충분한 양의 에너지입니다.

빔의 초고에너지레벨 때문에 신뢰도가 매우 중요합니다. 장외를 이동하는 빔은 입자가속기에 파국적인 피해를 일으킬 수 있습니다. 입자가 의도했던 경로에서 벗어나는 것을 방지하기 위해, 분광기라고 일컬어지는 100대 이상의 장치가 설치되어 있습니다. 분광기는 흑연덩어리나 다른 대량의 물질을 사용하여 미세한 빔 코어에서 활성화된 입자를 흡수합니다. 각 분광기는 총 120대의 PXI 시스템을 위한 여분용으로 분리된 NI PXI 섀시에 장착된 재구성 가능한 I/O모듈로 제어됩니다. 표준 설정에서 하나의 섀시는 20분간의 모션 프로파일을 통해 세 개의 다른 분광기에 장착된 최대 15개의 스텝퍼 모터를 제어해서 흑연덩어리를 정확하고 동시적으로 정렬하고, 두 번째 섀시는 동일한 분광기의 실시간 위치를 확인합니다. 프로젝트의 두 번째 단계에선, 총 200대의 PXI 시스템을 구축하기 위해 60대 이상의 분광기와 60대에 근접하는 PXI 시스템을 구축하기로 계획했습니다. 구축된 분광기로, 신뢰도를 위해 양쪽의 PXI 섀시는 LabVIEW Real-Time을 컨트롤러에서 구동하고 주변장치의 재구성이 가능한 I/O장치에서 LabVIEW FPGA를 구동시켜서 분광기를 제어했습니다.