The MMFL H⁻ injector ion source control system

Technical solutions for the computer control system of the MMFL H⁻ injector ion source are presented. The results are used for preliminary check tests of control system while monitoring the proton source parameters. Now the control of the parameters of the H⁻
 ion source power supply unit...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Вопросы атомной науки и техники
Date:2006
Main Authors: Nikulin, E.S., Yakushev, V.P.
Format: Article
Language:English
Published: Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України 2006
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78873
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:The MMFL H⁻ injector ion source control system / E.S. Nikulin, V.P. Yakushev // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — № 2. — С. 126-128. — Бібліогр.: 5 назв. — англ.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1860183596127485952
author Nikulin, E.S.
Yakushev, V.P.
author_facet Nikulin, E.S.
Yakushev, V.P.
citation_txt The MMFL H⁻ injector ion source control system / E.S. Nikulin, V.P. Yakushev // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — № 2. — С. 126-128. — Бібліогр.: 5 назв. — англ.
collection DSpace DC
container_title Вопросы атомной науки и техники
description Technical solutions for the computer control system of the MMFL H⁻ injector ion source are presented. The results are used for preliminary check tests of control system while monitoring the proton source parameters. Now the control of the parameters of the H⁻
 ion source power supply units and the beam characteristics is put into operation. Рассматриваются технические решения АСУ источника ионов Н⁻ инжектора линейного ускорителя Московской мезонной фабрики. К настоящему времени введена в действие система контроля, управления и измерения параметров узлов системы питания источника ионов и характеристик пучка, частично − параметров технологических систем источника ионов. Использованы результаты первых контрольных испытаний АСУ в процессе мониторинга источника протонов. Розглядаються технічні рішення АСК джерела іонів Н⁻ інжектора лінійного прискорювача Московської мезонної фабрики. До теперішнього часу уведена в дію система контролю, керування й виміру параметрів вузлів системи живлення джерела іонів і характеристик пучка, частково − параметрів технологічних систем
 джерела іонів. Використано результати перших контрольних випробувань АСК в процесі моніторингу джерела протонів.
first_indexed 2025-12-07T18:03:38Z
format Article
fulltext THE MMFL H- INJECTOR ION SOURCE CONTROL SYSTEM E.S. Nikulin, V.P. Yakushev INR RAS, Moscow, Russia E-mail: nikulin@inr.ru Technical solutions for the computer control system of the MMFL H- injector ion source are presented. The re- sults are used for preliminary check tests of control system while monitoring the proton source parameters. Now the control of the parameters of the H- ion source power supply units and the beam characteristics is put into operation. PACS: 41.75.Cn; 41.85.-p Within the framework of construction of the H- in- jector a computer control system (CCS) project [1] has been developed using the National Instruments Corp (NI) modules. The system is based on the LabVIEW software. The H- ion source (IS) control subsystems use a high-perfor- mance signal conditioning platform NI SCXI (Signal Conditioning eXtensions for Instrumentation). The decisions for interference protection and power supply subsystems under high potential are structurally determined. The workstation based on the P-IV/1800 processor provides the IS control and auxiliary technological sys- tems (45 channels). The control of IS under high poten- tial is realized using fiber optic cables. The basic IS pa- rameters are operationally routed into the linac local network with carrying capacity of 100Mb/s. The proto- col DataSocket and built-in Internet-server is used for the local network data transmission. The main controlled IS devices are as follows: a dis- charge current generator; focusing and extracting volt- age power supply; a magnet power supply and pulse valve units; caesium, cathode and anode heaters. The specialized code module (virtual instrument − VI) "Pa- rameters of IS power supply.VI" has been developed for control of these units. The front panel (user interface) for this VI is shown in Fig.1. Fig.1. "Parameters of IS power supply.VI" front panel IS CCS is also intended for monitoring and control of measuring devices, complex of differential pumping and other auxiliary units. In Fig.2 the user interface of the code module for measurement of some basic and technological parameters of IS is shown. The code BlockDiagram of this VI is shown in Fig.4. Fig.2. "Parameters of IS 2.VI" front panel These model codes are hierarchical and modular VIs. They are used as independent applications (top-lev- el programs) now. Further they will enter to the extend- ed structure of CCS of the injector as virtual sub-instru- ments (subVI) according to the concept of modular pro- gramming accepted in LabVIEW. The hierarchical structure of the code is shown in Fig.3. Fig.3. The hierarchy of "Parameters of IS power supply.VI" ___________________________________________________________ PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2006. № 2. Series: Nuclear Physics Investigations (46), p.126-128.126 mailto:nikulin@inr.ru Fig.4. The block diagram of "Parameters of IS 2.VI" The "Parameters of IS 2.VI" code previously has been adjusted and tested during operation of the proton injector. The tests results have appeared more than satis- fying. Model tests for the "Parameters of IS power sup- ply.VI" code and the appropriate hardware with the use of data transmission optical cables have gone off suc- cessfully. The hardware located inside the IS shield is based on the SCXI-1001 microprocessor chassis [3]. The SCXI-bus transmits timer and trigger signals be- tween modules in real time ensuring thus synchroniza- tion of operations. The SCXI chassis architecture allows scanning the input channels from several modules at rates up to 333 kS/s for every data acquisition device. The modules, built-in in the chassis are: - DAC NI SCXI-1124 – 6-channel isolated analog output conditioning module. It is a source for DC volt- age (unipolar and bipolar) or current signals. Each out- put channel is independently optically isolated. So we can operate with up to 250 Vrms of common-mode volt- age between any two channels or between any channel and earth ground. - ADC NI SCXI-1140 – 8-channel simultaneous- sampling differential amplifier module. Each channel contains a high-input impedance instrumentation differ- ential amplifier with switch-selectable gain followed by track-and-hold (T/H) amplifier. The T/H amplifiers track simultaneously, which is useful to preserving phase relationships between the channels. - NI SCXI-1160 – 16-line general purpose elec- tromechanical relay module. It offers 16 independent single-pole double-throw latching relays and switches up to 2 A at 250 Vrms or 30 VDC. - two multifunctional devices NI SCXI-1200 [4]. There are 2×8 analog input and 2×2 analog output 12- bit channels, 2×24 TTL-compatible digital I/O and 2 counter/timer channels. The analog transmission channels have a bandwidth of 1.6MHz. The accuracy of A/D and D/A conversions is ±0.025%. A proportion of the channels is reserved. If necessary, it is possible to insert into the chassis up to six additional modules. The SCXI system with the help of sampling-storage buffer device stores the information during the injector pulse (200 µs) and dumps it at the workstation during 10 ms before the beginning of the next pulse. The SCXI-1001 microprocessor chassis is connected with the workstation RS232 port by fiber optic cables. Summary length of the cables is 600 m. As optic/RS232 modems the ROM-210 converters are applied [5]. The information is transmitted in both directions through the multiplexer and the SCXI-2400 connection module. The workstation RAM stores a previous injector operation history for the subsequent analysis. System dumps the accumulated information in archive periodically. The SCXI chassis is in unfavorable operating condi- tions: on the one hand near there are IS powerful high- voltage pulsed devices and, on the other hand, a boosted 118 ionizing radiation. System stability and protection are provided at different levels with a particular circuit and constructive solutions set. Among them, except for the mentioned above fiber optics, it is possible to mark spe- cially designed buffer devices. This ensures the signals normalization and coordination, channels protection against overloads and noise filtration at the system in- puts. The chassis exterior shielding is used. The input/output module channels stand overloads up to 42 V on their inputs, and if equipped by terminal blocks − up to 250 Vrms. Also in special cases it is possible to use module channels with optical isolation. The uninter- rupted power supplies (UPS) are applied for system via- bility maintenance in long-lived operation sessions and additional filtration from interference, which is induced in a power supply circuits. REFERENCES 1. V.I. Derbilov et al. The computer control systems of H+ and H- injectors of the Moscow meson facili- ty linac // Problems of Atomic Science and Tech- nology. Series: Nuclear Physics Investigations. 2001, №5(39), p.128-130. 2. V.I. Derbilov et al. Avtomatizirovannie sistemi up- ravleniya injektorov ionov H+ i H- lineinogo usko- ritelya Moskovskoi mezonnoi fabriki. Proc. of the XIV International Conference on Electrostatic Ac- celerator Beam Technology. 2002, Obninsk, p.249- 255 (in Russian). 3. The Measurement and Automation Catalog. «Na- tional Instruments», 2002, p.445, 434, 428, 443. 4. The Measurement and Automation Catalog. «Na- tional Instruments», 2000, p.389. 5. http: // www.nnz-ipc.ru АСУ ИОННОГО ИСТОЧНИКА ИНЖЕКТОРА Н- ЛУ ММФ Е.С.Никулин, В.П.Якушев Рассматриваются технические решения АСУ источника ионов Н- инжектора линейного ускорителя Мо- сковской мезонной фабрики. К настоящему времени введена в действие система контроля, управления и из- мерения параметров узлов системы питания источника ионов и характеристик пучка, частично − параметров технологических систем источника ионов. Использованы результаты первых контрольных испытаний АСУ в процессе мониторинга источника протонов. АСУ ІОННОГО ДЖЕРЕЛА ІНЖЕКТОРА Н- ЛУ ММФ Е.С.Нікулін, В.П.Якушев Розглядаються технічні рішення АСК джерела іонів Н- інжектора лінійного прискорювача Московської мезонної фабрики. До теперішнього часу уведена в дію система контролю, керування й виміру параметрів вузлів системи живлення джерела іонів і характеристик пучка, частково − параметрів технологічних систем джерела іонів. Використано результати перших контрольних випробувань АСК в процесі моніторингу джерела протонів ___________________________________________________________ PROBLEMS OF ATOMIC SCIENCE AND TECHNOLOGY. 2006. № 2. Series: Nuclear Physics Investigations (46), p.126-128.126 http://www.nnz-ipc.ru/ АСУ ионного источника инжектора Н- ЛУ ММФ
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-78873
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 1562-6016
language English
last_indexed 2025-12-07T18:03:38Z
publishDate 2006
publisher Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
record_format dspace
spelling Nikulin, E.S.
Yakushev, V.P.
2015-03-22T09:09:09Z
2015-03-22T09:09:09Z
2006
The MMFL H⁻ injector ion source control system / E.S. Nikulin, V.P. Yakushev // Вопросы атомной науки и техники. — 2006. — № 2. — С. 126-128. — Бібліогр.: 5 назв. — англ.
1562-6016
PACS: 41.75.Cn; 41.85.-p
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78873
Technical solutions for the computer control system of the MMFL H⁻ injector ion source are presented. The results are used for preliminary check tests of control system while monitoring the proton source parameters. Now the control of the parameters of the H⁻
 ion source power supply units and the beam characteristics is put into operation.
Рассматриваются технические решения АСУ источника ионов Н⁻ инжектора линейного ускорителя Московской мезонной фабрики. К настоящему времени введена в действие система контроля, управления и измерения параметров узлов системы питания источника ионов и характеристик пучка, частично − параметров технологических систем источника ионов. Использованы результаты первых контрольных испытаний АСУ в процессе мониторинга источника протонов.
Розглядаються технічні рішення АСК джерела іонів Н⁻ інжектора лінійного прискорювача Московської мезонної фабрики. До теперішнього часу уведена в дію система контролю, керування й виміру параметрів вузлів системи живлення джерела іонів і характеристик пучка, частково − параметрів технологічних систем
 джерела іонів. Використано результати перших контрольних випробувань АСК в процесі моніторингу джерела протонів.
en
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
Вопросы атомной науки и техники
Линейные ускорители заряженных частиц
The MMFL H⁻ injector ion source control system
АСУ ионного источника инжектора Н⁻ ЛУ ММФ
АСУ іонного джерела інжектора Н⁻ ЛУ ММФ
Article
published earlier
spellingShingle The MMFL H⁻ injector ion source control system
Nikulin, E.S.
Yakushev, V.P.
Линейные ускорители заряженных частиц
title The MMFL H⁻ injector ion source control system
title_alt АСУ ионного источника инжектора Н⁻ ЛУ ММФ
АСУ іонного джерела інжектора Н⁻ ЛУ ММФ
title_full The MMFL H⁻ injector ion source control system
title_fullStr The MMFL H⁻ injector ion source control system
title_full_unstemmed The MMFL H⁻ injector ion source control system
title_short The MMFL H⁻ injector ion source control system
title_sort mmfl h⁻ injector ion source control system
topic Линейные ускорители заряженных частиц
topic_facet Линейные ускорители заряженных частиц
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/78873
work_keys_str_mv AT nikulines themmflhinjectorionsourcecontrolsystem
AT yakushevvp themmflhinjectorionsourcecontrolsystem
AT nikulines asuionnogoistočnikainžektoranlummf
AT yakushevvp asuionnogoistočnikainžektoranlummf
AT nikulines asuíonnogodžerelaínžektoranlummf
AT yakushevvp asuíonnogodžerelaínžektoranlummf
AT nikulines mmflhinjectorionsourcecontrolsystem
AT yakushevvp mmflhinjectorionsourcecontrolsystem