А. В. КАНЦЫРЕВ, Е. М. ЛАДЫГИНА,
А. А. ГОЛУБЕВ, Н. В. МАРКОВ
Государственный научный центр Российской Федерации
Институт теоретической и экспериментальной физики, Москва
РаЗработка системы автоматизации
экспериментов на ускорительноМ
КОМПЛЕКСЕ твн-итэф
В работе описываются принципы, аппаратура и программное обеспечение по автоматизации физических экспериментов проводимых при взаимодействии высокоэнергетичных пучков заряженных частиц с мишенями. В качестве примера описана схема автоматизации эксперимента по радиобиологии.
На ускорительно-накопительном комплексе ТВН-ИТЭФ проводится широкий круг экспериментов по взаимодействию ионов с различными мишенями [1]. Причем пучок ионов, представляет собой импульс длительностью менее микросекунды. Параметры пучка требуют проводить измерения в момент импульса с высокой частотой оцифровки сигналов от детекторов пучка. Требуется измерять интенсивность (кол-во частиц) в каждом импульсе, временной и геометрический профиль пучка [2]. Важной является синхронизация запуска диагностического оборудования с моментом прихода импульса пучка. Для этих целей разработан аппаратно-программный комплекс, пример организации, которого показан на рисунке 1. Пример показывает автоматизацию эксперимента по измерению дозных профилей в водном фантоме, используемом в радиобиологии. Для считывания сигналов с детекторов пучка (быстрого трансформатора тока (пояс Роговского), ионизационной камеры, полупроводникового детектора) используются цифровые осциллографы Tektronix TDS3000. Для анализа сигналов и сохранения данных на ПК написана программа, позволяющая вычислять по форме импульса параметры пучка ионов (интенсивность, амплитуда, длительность).
Программа производить обмен данными с осциллографом с помощью универсального драйвера TekVISA, причем с помощью этого драйвера, в других программах аппаратно-программного комплекса, производится обмен данными с другим диагностическим оборудованием с широким кругом интерфейсов связи (Ethernet, USB, GPIB, RS232/Программы написаны на языке программирования Delphi. Важной особенностью программ для каждого прибора, является наличие TCP/IP совместимого протокола передачи данных от одной программы к другой, что позволяет использовать организовывать необходимую конфигурацию измерений. Например, на рис.1 одна программа (1) считывает и обрабатывает сигнал от ионизационного детектора пучка, другая (2) от токового детектора и ППД, а в программе “Программа Манипулятора Client” из ранее полученных измерений вычисляется доза от импульса пучка ионов в данной точке водного фантома. Для синхронизации запуска диагностического оборудования с временем прихода пучка ионов разработан и создан микроконтроллерный Блок Управления Пучком, оснащенный двумя каналами задержки и управляемый с ПК.
Рис. 1. Схема проведения эксперимента по измерению
дозных полей в водном фантоме
Список литературы
1. , , НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ 2003. Конференция CRDF, Сборник научных трудов. М. МИФИ, 2с; Программный комплекс для обеспечения контроля и управления параметрами ионного пучка.
2. Kantsyrev A., Golubev A., Alekseev A. et. al. 14th International Symposium of Heavy Ion Inertional Fusion, 2002, Status of the Extremes Comditions Matter Investigations on the TWAC-ITEP Facilities.
