Аппаратура для обработки сигналов пикап-электродов.
На комплексе ВЭПП-4 применяется система диагностики с пооборотной регистрацией сигналов пикап-электродов. Такими системами оснащены накопители ВЭПП 4 и ВЭПП 3.
Для ввода измеренных данных в компьютер, в котором производится их обработка, конечная функция измерительного канала должна быть преобразованием характерного сигнала пикап-электрода в аналоговый сигнал, пригодный для оцифровки с помощью АЦП. В описываемой системе в качестве оконечного устройства измерительного канала используется преобразователь "выборка/хранение", выходной сигнал которого пропорционален пиковому напряжению импульсов, наводимых пучком на пикап-электроды. Структурная схема базового комплекта аппаратуры системы измерения орбиты изображена на рисунке.
Первичная обработка сигналов пикап-электродов производится электроникой пикап-станций, расположенных в ускорительном зале, в непосредственной близости от пикапа. Для получения сигнала, форма и длительность которого пригодна для работы преобразователя "выборка/хранение" S&H, короткий импульс (~0.5 нс), наведенный пучком на пикап-электрод, проходит последовательность фильтров нижних частот LPF1, LPF2 и RC-цепочек, которые удлиняют импульс. На выходе пикап-станции имеется буферный усилитель A, передающий этот сигнал в кабель. Вид пикап-станции, подключенной к пикап-электродам приведен на рисунке.
В качестве ключей в пикап станции используются управляемые герметичные контакты - герконы. Поскольку геркон является механическим переключателем, его надежность оставляет желать лучшего. Из опыта эксплуатации систем "Орбита" и "Впуск" на накопителях ВЭПП-3 и ВЭПП-4 в течение более чем десяти лет, было выявлено, что самой частой причиной отказа системы является выход из строя геркона.
Для повышения надежности была разработана модернизированная плата пикап-станции на современной элементной базе, в которой герконы заменены полупроводниковыми GaAs ключами SW277 (см. рисунок). Основным преимуществом полупроводниковых ключей является их высокая надежность и долговечность, кроме того, их время переключения составляет 100 микросекунд, в то время как время переключения геркона - 1 миллисекунда. Новые платы пикап-станций сделаны стопроцентно совместимыми с остальной аппаратурой, таким образом, по мере производства необходимого количества плат, будет произведена постепенная замена электроники всех пикап-станций в системах измерения орбиты накопителей ВЭПП-3 и ВЭПП-4.
