20XX年，瑞典，斯德哥尔摩，诺贝尔奖颁奖典礼。老国王拿起放着奖章和证书的锦盒，戴上花镜，准备颁发物理奖了。对面，物理奖得主坐在那里，等待这一重要的时刻。这时他眼镜的镜腿轻轻地抖动了起来，让他一阵心悸。他忍不住扶了一下眼镜腿，眼镜片上显示了一条信息，令他脸色骤然变白。众目睽睽之下，他起身走向司仪，简短耳语片刻，从边门离开了华丽的大厅。司仪对国王做了个手势。
之后，国王放下手中的锦盒，拿起另一个，开始颁发下一个奖项。在物理学奖莫名其妙地宣而不颁的两周后，合作组召开新闻发布会，宣布由于探测器触发系统的问题，合作组两年前“发现”的XYZ粒子并不存在。合作组主要负责人起立，对全球联网直播的镜头鞠躬致歉。
这个故事纯属虚构，大家完全可以脑补后续的情节。比如，全球很多大学和科研机构的数百名理论物理工作者完全可能被这个“发现”带错节奏，导致多个国际著名刊物发表勘误表专卷，数以千计的论文作废。
故事虽然是虚构的，但确实是高能实验物理工作者，尤其是触发系统工作者时时要提防的噩梦。大家都知道的一个真事发生在2012年，当时人们“发现”了中微子的速度比光的速度快。
后来经过认真查找，确认这只是传输时间基准的光纤出了问题。时间基准到达探测器看上去晚了60纳秒，这样中微子到达的时间就看上去早了60纳秒，由此造成乌龙。幸好这个问题是在还没有获得诺奖时发现的。实际上，这个光纤的问题还不是最难发现的，在高能物理探测器中尤其是触发系统中，存在许多更加复杂而且更难查找的毛病。我们要做的工作之一，就是要防止这类毛病变成一个诺奖级的“发现”。
那么，触发系统又是什么呢？高能物理学中触发的概念与示波器的触发功能有紧密的联系，而用好示波器的触发功能是一个十分实用的科学研究技巧。所以，我们在这篇文章谈谈这个问题。明白了示波器的触发功能，对高能物理探测器的触发系统就明白了一大半。
示波器几乎每个实验室都要用到，不过，我发现不少同学刚进实验室的时候在示波器上总调不出稳定的波形，有时甚至干脆找不到波形，这是怎么回事呢？大多数同学都学过示波器的工作原理，都知道示波器的横轴是时间，纵轴是输入电压。不过，或者是由于书上没有写，或者是没有耐心读，很多同学没有注意到使用示波器时，除了要调好横轴纵轴，还有第三个东西要调好，那就是触发功能。
如果我们用示波器来观察一个周期性的连续信号，则触发系统并不显得十分重要。毕竟在输入信号存在的任何一个时间段，我们都可以抓到信号的波形。
不过，当输入信号是比较窄的脉冲时，情况就不同了。比如对于宽度10纳秒，重复频率1兆赫兹的脉冲，占空比为1%，也就是说只有1%的时间里存在信号。如果我们将示波器的时间轴调到满度80纳秒，则平均十次扫描有八九次看不到任何波形。即使碰巧抓到了，波形也会随意出现在屏幕上的任何位置。
读者可能会觉得，如果我们把示波器的时间轴调成满度1微秒以上，不就能至少抓住一个脉冲吗？道理上确实没错，不过这时波形在图中，满度宽度为1.6微秒，脉冲相对而言非常窄，看不清楚细节。
因此，一味地加宽时间轴无法解决问题。必须利用触发系统来寻找需要观察的信号。
示波器上最常用的触发模式是过阈触发。所谓过阈触发是指在示波器内设定一个电压阈值，示波器中的电子电路连续地比较输入电压与预设的电压阈值。
当输入电压从低于这个阈值变化到高于这个阈值时，示波器将这一时刻之前以及之后一段时间内的输入电压波形显示出来，这样，示波器就能显示稳定的信号波形了。有的示波器之中，其触发系统还支持其它的触发模式。比如，我们可以要求触发系统选择宽度小于一定数值的脉冲。使用这样的触发功能，我们可以抓住在正常脉冲信号之中偶然发生的“毛刺”。
在高能物理学实验当中，我们让加速器加速到很高能量的粒子互相碰撞，从而产生许多不同的反应事例。这样产生的事例之中，绝大多数都是我们已经研究清楚因而不感兴趣的。我们真正感兴趣的事例少之又少，因此，需要想办法将它们挑出来。这样一个判选工作，贯穿于高能物理实验的整个过程。触发系统就是这样一个事例判选系统。
触发系统通常与探测器的探测单元直接连接，带电粒子击中探测单元后，电信号送到触发系统。触发系统根据探测器输出信号的空间分布和时间信息来判断这些信号可能源于一个什么样的物理事例，然后决定是否将相应信号的数据存储到磁盘文件里。
高能物理学的大多数实验，感兴趣的都是在高能量区域粒子的生成以及对应的衰变。这种事例往往都有一些高动量的衰变产物。因此，寻找并确认高动量的带电粒子径迹，是一种最常见的触发功能。
触发系统的设计需要同时考虑物理实验的需求和电子电路硬件的功能，可以说是实验高能物理皇冠上的明珠。如果你读博时，有可能参与一个触发系统的研究工作，哪怕是在最小的一个高能物理实验中，我可以告诉你，这是一个金不换的机会。实际上，在触发系统中，我们现在积累的经验与知识都是在这个领域中数以千计的科研人员在几十年间吃着泡面做出来的。值得自豪的是，这中间也有作者的一点点贡献。同样，将来你也会为你的贡献而自豪的。