В. В. АШИХМИН
Научный руководитель – С. С. ХОХЛОВ, аспирант
Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ
КВАЗИСФЕРИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ ЧЕРЕНКОВСКОГО ВОДНОГО ДЕТЕКТОРА НЕВОД
Приводится описание универсального стенда для тестирования квазисферических модулей (КСМ) черенковского водного детектора НЕВОД и методика тестирования.
Основой детектирующей системы черенковского водного детектора НЕВОД являются КСМ (рис. 1), которые располагаются в рабочем объёме установки в виде вертикальных гирлянд-кластеров по три или четыре модуля. К каждой гирлянде подключен блок электроники кластера, предназначенный для обработки аналоговых сигналов, а также формирования триггерных сигналов и управления процессом мониторинга. КСМ представляет собой гидроизолированный алюминиевый корпус, в котором располагаются шесть фотоэлектронных умножителей ФЭУ-200 с плоским фотокатодом, ориентированные вдоль осей ортогональной системы координат и внутримодульная электроника (ВЭ). Такой модуль обладает свойствами квазисферичности, так как сумма квадратов амплитуд откликов ФЭУ не зависит от углов падения черенковского излучения на фотокатоды. ВЭ обеспечивает штатный режим регистрации черенковского излучения фотоумножителями, процедуру их контроля и включает платы ФЭУ, систему мониторинга, состоящую из шести светодиодов, управляемых платой-контроллером, и плату питания.
Рис. 1. Квазисферический измерительный модуль черенковского
водного детектора НЕВОД
Перед монтажом КСМ в детектор необходимо настроить и проконтролировать его основные характеристики: амплитудные и временные параметры спектрометрических трактов, эффективность выработки триггеров при различных уровнях подсветок фотоумножителей, темп счёта собственных (темновых) шумов ФЭУ в зависимости от порога регистрации.
Для тестирования и настройки КСМ был создан универсальный автоматизированный стенд, способный работать как в режиме проверки внутримодульной электроники, размещенной в специальном светоизолированном боксе, так и в режиме тестирования собранного измерительного модуля.
Изучение характеристик КСМ может осуществляться с помощью внутримодульной системы мониторинга или с помощью внешней независимой системы подсветки. Для тестирования в собранном виде КСМ устанавливается на специальную раму, и на каждый ФЭУ крепится цилиндрический колпак со светодиодом в торцевой части для обеспечения внешней подсветки.
Тестирование измерительного модуля проводится в 3 этапа: предварительный этап подстройки, паспортизация внутримодульной электроники и паспортизация собранного КСМ. На предварительном этапе настраиваются делители высоковольтного напряжения питания ФЭУ, а также проверяется работоспособность системы мониторинга. После завершения предварительного этапа производится тестирование внутримодульной электроники, её настройка и монтаж в корпус модуля. Затем проводится финальное тестирование собранного КСМ. После сравнительного анализа результатов тестирования внутримодульной электроники КСМ и собранного измерительного модуля принимается решение о возможности монтажа в НЕВОД.
Работа выполнена в Научно-образовательном центре НЕВОД при поддержке Рособразования и Роснауки.
