Система контроля параметров пучков в установке LEPTA.

«Система контроля параметров пучков в
установке LEPTA»
Зворыкин Д.Д, Рудаков Ю.А
Схема установки LEPTA
Кикер
Септумные
соленоиды
Секция инжекции
позитрона
Коллектор
электронов
Позитронная
ловушка
Секция
электронного
охлаждения
электроны
позитроны
позитроний
Источник
позитронов
Детектор
Электронная
пушка
Ps
Установка LEPTA
Проектные параметры
установки LEPTA
Периметр, м
17.2
4  10
Энергия позитронов, кэВ
Радиус траектории в торах, м
1.45
Продольное магнитное поле, Гс
400
Радиус позитронного пучка, см
0.5
Число циркулирующих позитронов
1E8
Давление остаточного газа, нТор
<0.1
Параметры пучка ортопозитрония
Скорость атомов o-Ps, м/сек
(3.8 6)E7 (β  0.12  0.2)
Угловой разброс пучка, мрад
1.0
Разброс по скоростям
Диаметр пучка на выходе, см
1E-4
1.1
Схема электронного охлаждения
позитронов
Канал ввода
позитронов Изолятор
Прямолинейная
секция
Циркулирует
в накопителе
Ps
Катод
+10кВ
Анод
-10кВ
Электронная
пушка
Устройство
измерения
разности потенциалов
в коллектор
позитроны
электроны
позитроний
Источники питания системы
электронного охлаждения (СЭО)
Источник, задающий
энергию позитронов
Электронная пушка
Поставленная задача:
Измерение разницы энергий
позитронного и электронного пучков
Для чего это нужно?
Эффективность электронного охлаждения пропорциональна:
где P – передаваемый импульс, ρ – прицельный параметр
L- длина прямолинейной секции в накопителе, V – относительная скорость
частиц в системе центра масс, F – сила взаимодействия частиц
Разность энергий частиц не должна превышать величины порядка 60 эВ
Принципиальная схема устройства
Источник
стабилизированного
напряжения
+15V
Делитель
напряжения
U+
U-
-15V
К линии
RS-485
Индикатор
«Устройство
включено»
+5V
Преобразователь
RS485 <-> UART
F(U)=(|U+|-|U-|)*Ky
Вход
АЦП 1
UART
Микроконтроллер ATmega 8
-F(U)
Вход
АЦП 2
Индикатор полярности
разности входных
сигналов
Семисегментный
индикатор отображения
разности напряжений
входных сигналов
Этапы создания устройства
1. Проектирование принципиальной электрической
2.
3.
4.
5.
6.
7.
схемы
Сборка монтажной схемы
Программирование микроконтроллера
Отладка устройства
Изготовление корпуса устройства
Реализация последовательной передачи
данных по RS – 485 на ПК
Подключение устройства к установке LEPTA
Вид готового устройства
Спасибо за внимание!)