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...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2006 |
| Main Authors: | , |
| 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 |