Презентация и расширенный док. .ppt .pdf
Карнаев С.Е.
Синхронизация
Сокращения:
PV - переменная в среде EPICS, доступная по сети через протокол Channel Access
НО - накопитель-охладитель
ИК - инжекционный комплекс
БПП - блок привязки перепуска на ВЭПП-3
КО - кросс оптический, передатчик оптических сигналов, через который идет передача/прием сигналов по оптике между ИК и ВЭПП-3
БСИК - блок синхронизации с инжекционным комплексом, принимает сигналы по оптике от КО и вырабатывает импульсы частоты 8.5 кГц и стартовые импульсы для запуска систем на ВЭПП-3. Сейчас используется времянка
БСЧ - блок сведения частот
Д-16 - блок, используемый на ИК для генерации различных задержанных импульсов
ГВИ - CGVI8МЕ, 8-ми канальный генератор задержки импульса с дискретностью от 0.1 мкс, выполненный в формате евромеханики 3U с интерфейсом CAN
ГЗИ - ГЗИ-11, 2-х канальный генератор задержки импульса с дискретностью 0.2 нс, выполненный в формате КАМАК
Перепуск пучка из накопителя-охладителя в ВЭПП-3
Когда требуется накопить пучок, ВЭПП-3 пишет в соответствующее PV запросы: например, "нужны позитроны" (чтобы ИК мог заранее подготовиться), "готов принимать позитроны" (когда требуется инжекция), "инжекция не нужна" (когда инжекция не требуется вовсе). Софт ИК видит этот статус и, если есть возможность, выдает разрешение на выпуск пучка в сторону ВЭПП-3, также обозначив свой статус в соответствующем PV, чтобы ВЭПП-3 мог видеть, что делается.
У ИК есть собственный стартовый импульс (назовем его для определенности "старт выпуска"), от которого запускаются его импульсные системы с целью выпустить пучок. Старт выпуска генерируется блоком Д-16 при появлении разрешения на выпуск и жестко привязан к частоте 8.5 кГц (8.53818 кГц = 10937.41 кГц / 1281, где 10937.41 кГц частота обращения пучка в НО). Помимо прочего, старт выпуска подается на оптическую систему передачи импульсов на ВЭПП-4. В настоящий момент система устроена так, что старт выпуска, сгенерированный в блоке Д-16 от очередного импульса частоты 8.5 кГц будет послан через оптическую систему (КО) на ВЭПП-4 по приходу очередного импульса 8.5 кГц с пропуском одного импульса (см. рис. 9). Задержка срабатывания дефлектора на ИК вырабатывается с помощью блока Д-16 методом подсчета нужного числа периодов 8.5кГц плюс некая добавка, учитывающая время срабатывания генераторов, задержек в кабелях и т.п.
На рис. 9 изображена диаграмма импульсов синхронизации, отражающая принцип синхронизации пучков ИК и ВЭПП-3. В настоящий момент на ВЭПП-4 работает временный вариант блока БСИК, и не реализована передача частоты 8.5 кГц с ИК на ВЭПП-4. Между установками передается только лишь импульс старта выпуска для привязки запуска элементов канала перепуска.
Импульс старт выпуска , сгенерированный в блоке БСИК на ВЭПП-3, назовем для определенности старт впуска . Старт впуска запустит ГВИ, от которых с заданными задержками запустятся импульсные элементы канала транспортировки.
Есть условие: из-за необходимости подачи предварительного запуска на генератор импульса впускного септума ВЭПП-3 (PM4), пучок должен быть выпущен из НО не ранее 5 мс после появления импульса старта впуска . Интервал времени между стартом впуска и впуском задается N периодами частоты 8.5 МГц. Например, N может быть выбрано 50 (см. рис. 9), что составит задержку 5.85 мс.
И есть еще одно условие: импульсы старт впуска, сгенерированные в блоке БСИК не должны появляться чаще 1 Гц.
При нажатии полноразмерная картинка откроется в другом окне
Рисунок 9: Диаграмма синхронизации работы ИК и ВЭПП-3.
В БПП импульс старт впуска запустит счетчик, который отсчитает N-1 периодов частоты 8.5 кГц, после чего по приходу очередного импульса 8.5 кГц выдаст второй импульс для запуска ГЗИ, назовем его старт ГЗИ . От ГЗИ запустятся инфлектор ВЭПП-3 и системы быстрой диагностики пучка. В настоящий момент эта часть процесса синхронизации (рис. 9, секция 3) пока не реализована.
Интервал времени между импульсами старт впуска и старт ГЗИ необходимо измерять с точностью, определяемой точностью регулировки задержки импульсных магнитов (0.1 мкс). Это нужно делать для отслеживания случая возможного изменения частоты ВЧ на ВЭПП-3 и, соответствующего этому изменения делителей частот задающих генераторов как для НО, так и ВЭПП-3. Такое изменение потребует внесения поправок в задержки стартов всех устройств. Поправку можно делать, изменяя задержку старта остальных ГВИ относительно старта впуска с помощью "буферного" ГВИ (рис. 9, секции В3 и 2).
Нужно отслеживать интервал между срабатываниями дефлектора НО и инфлектора ВЭПП-3 (интервал TВР на рис.9, секция 3), т.к. времена срабатывания и того и другого устройства по разным причинам могут изменяться. Длины путей пучков от дефлекторов НО до инфлектора ВЭПП-3 и времена пролета TBP приведены в таблице:
Синхронизация ВЧ
используется старая схема, с небольшой переделкой, включающей:
- Введение двух блоков БСИК (рис. 10), вырабатывающих реперные импульсы для привязки частоты ВЧ ВЭПП-3 (8.5 кГц) и импульс старта впуска. Импульсы частоты 8.5 кГц и импульс старта приходят по многожильному оптическому кабелю с ИК на блок КО (кросс оптический). С блока КО по отическим кабелям сигналы поступают на модули БСИК.
- Введение в БСЧ возможности переключения привязки ВЧ ВЭПП-3 с 8.5 кГц от НО на 10 кГц от ВЭПП-4.
Эти изменения выделены фиолетовым цветом на схеме синхронизации ВЧ (рис.11).
При нажатии полноразмерная картинка откроется в другом окне
Рисунок 10: Новые блоки синхронизации в РС14 (4 этаж).
Рисунок 11: Схема синхронизации ВЧ на комплексе ВЭПП-4.
