त्वरक नियन्त्रण प्रणाली प्रभाग
इंडस-2 . के लिए समय नियंत्रण प्रणाली (TCS)
त्वरक में इंजेक्शन और निष्कर्षण जैसे कार्यों के लिए इलेक्ट्रॉन बीम को तेज किक प्रदान करने के लिए उपयोग की जाने वाली स्पंदित बिजली आपूर्ति और मैग्नेट का समय सिंक्रनाइज़ेशन बहुत महत्वपूर्ण है। प्रोग्राम करने योग्य ट्रिगर पल्स जनरेटर बोर्ड इन स्पंदित चुम्बकों के लिए आवश्यक ट्रिगर प्रदान करते हैं। इंडस -2 में ऑपरेशन की आरएफ आवृत्ति बूस्टर (बीआर) की तुलना में अधिक और अलग है। बीआर से दो गुच्छों को निकालने और इंडस-2 में 291 बाल्टी में से विशिष्ट बाल्टी (बकेटों) में उनके इंजेक्शन के लिए स्पंदित उपकरणों के समय के बहुत सख्त सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता होती है। इसके शीर्ष पर इंडस -2 में अलग-अलग फिलिंग मोड की आवश्यकता होती है, जैसे सिंगल बंच फिलिंग, थ्री सिमेट्रिक बंच फिलिंग और मल्टीपल बंच फिलिंग मोड। इन सभी जटिलताओं को टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम द्वारा निपटाया जाता है। इंडस-2 की आरएफ फ्रीक्वेंसी 505.8 मेगाहर्ट्ज है, जो कंट्रोल सिस्टम के ट्रिगर और टाइमिंग पार्ट पर बहुत सख्त जरूरतें रखती है। एक्सट के ट्रिगर संकेतों के बीच 1 एनएसके के आदेश के अधिकतम जिटर की आवश्यकता। किकर और चार Inj. किकर बिजली आपूर्ति की पूर्ति की जानी है। निर्दिष्ट सहिष्णुता के भीतर घबराहट के साथ सटीक समय विलंब उत्पन्न करने के लिए, मल्टी चैनल मोटे और ठीक विलंब जनरेटर कार्ड विकसित किए गए थे।

चित्र1: तीन सममित गुच्छों में स्क्रीशॉट भरना
चित्र1: तीन सममित गुच्छों में स्क्रीशॉट भरना


चित्र2: इंडस-2 समय प्रणाली का नियंत्रण रैक
चित्र2: इंडस-2 समय प्रणाली का नियंत्रण रैक

आवश्यक फिलिंग मोड का समर्थन करने के लिए 505.8 मेगाहर्ट्ज पर संचालित ईसीएलआईएन पीएस परिवार एकीकृत सर्किट का उपयोग करके संयोग जनरेटर कार्ड विकसित किया गया था। प्रदर्शन को और अधिक अनुकूलित करने और विभिन्न इंटर-कार्ड संकेतों की प्रवाहकीय पथ लंबाई को कम करने के लिए, इन सभी कार्डों को आंतरिक रूप से 100 मेगाहर्ट्ज पर संचालित एफपीजीए का उपयोग करके फिर से डिजाइन किया गया था। इसके अलावा, टीसीएस इन तेज स्पंदित चुम्बकों के लिए स्पंदित, उच्च शिखर वर्तमान बिजली आपूर्ति की निगरानी और नियंत्रण भी करता है।

चित्र3: टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम सॉफ्टवेयर का स्क्रीनशॉट।
चित्र3: टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम सॉफ्टवेयर का स्क्रीनशॉट।

इंडस-2 रिंग के लिए नए गुच्छा भरने के पैटर्न

इंडस-2 रिंग में इलेक्ट्रॉन बंच फिलिंग पैटर्न को VME आधारित टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम द्वारा नियंत्रित किया जाता है। एल्गोरिथ्म मोटोरोला 68K CPU बोर्ड पर चलने वाले OS-9 प्रोग्राम में लागू किया गया है। इंडस-2 रिंग में कुल 291 पद होते हैं जिनमें गुच्छों को भरा जा सकता है। इन्हें बकेट कहा जाता है जो लगभग 2 nsec अलग होते हैं। बूस्टर में घूमने वाले तीन गुच्छों में से दो गुच्छों को निकाल कर इंडस-2 में भर दिया जाता है। इन दोनों गुच्छों को इंडस-2 की 16 बाल्टी के बराबर दूरी से अलग किया जाता है। इसलिए यदि पहला गुच्छा बकेट-1 पर भरा जाता है तो दूसरा बकेट-17 पर भरा जाएगा। दूसरे गुच्छा को 'सहवर्ती गुच्छा' कहा जा सकता है।

क्रमागत गुच्छों के अनुक्रम को 'ट्रेन' कहा जाता है। एक ट्रेन में मुख्य के साथ-साथ सहवर्ती बंच होते हैं लेकिन ओवरलैपिंग के बिना यानी ट्रेन में एक ही दी गई बाल्टी पर एक मुख्य और एक सहवर्ती गुच्छा नहीं भरा जाएगा। प्रारंभ में ऑपरेटर के लिए तीन बंच फिलिंग पैटर्न उपलब्ध थे। हाल ही में सिस्टम में पांच और बंच फिलिंग पैटर्न शामिल किए गए हैं। ये आयन ट्रैपिंग अध्ययन और उच्च वर्तमान इंजेक्शन परीक्षणों के लिए आवश्यक हैं। यह लेख संक्षेप में सभी आठ पैटर्न का वर्णन करता है।

1. एकल गुच्छा

इस मोड में ऑपरेटर सिंगल बंच नंबर (1 से 291) का चयन करता है जिसे भरना होता है। मुख्य गुच्छा (लाल) के साथ सहवर्ती गुच्छा (हरा) भी भर जाता है।

2. तीन सममित गुच्छा

इस मोड में बकेट लोकेशन 1, 97 और 194 पर गुच्छों को उनके संगत सहवर्ती गुच्छों के साथ भर दिया जाता है।

3. एकाधिक गुच्छा

इस मोड में ऑपरेटर स्टार्ट और एंड बकेट नंबर (1 से 291) का चयन करता है। इन दो मानों के बीच की बाल्टियाँ मुख्य गुच्छों और सहवर्ती गुच्छों के अतिव्यापी (काले) से बार-बार भरती हैं।

4. ट्रेनों के बीच परिवर्तनीय चौड़ाई और अंतर

इस मोड में ऑपरेटर ट्रेन की चौड़ाई (1 से 16) और ट्रेनों के बीच गैप (0-277) का चयन करता है। फिर बाल्टियों को बिना ओवरलैप किए भर दिया जाता है और प्रदान की गई अंतराल की मात्रा के अनुसार ट्रेनों की संख्या तय की जाती है।

5. अतिव्यापी बिना निरंतर भरना

इस मोड में 1 से 288 तक की बाल्टियों को मुख्य और सहवर्ती गुच्छों के ओवरलैप के बिना भर दिया जाता है।

6. सिंगल ट्रेन

इस मोड में बाल्टी -1 से शुरू होने वाली ओवरलैपिंग के बिना एक सिंगल ट्रेन भर जाती है। ऑपरेटर ट्रेन की चौड़ाई 32, 64, 96, 128, 160, 192, 224, 256 और 288 के मानों में से चुन सकता है।

7. दो ट्रेनें

इस मोड में दो ट्रेनें बिना ओवरलैपिंग के भरी जाती हैं। ऑपरेटर ट्रेन की चौड़ाई 32, 64, 96 या 128 चुन सकता है। पहली ट्रेन बाल्टी -1 से शुरू होती है और दूसरी ट्रेन की शुरुआती बाल्टी 130 और 160 के बीच चुनी जा सकती है।

8. तीन ट्रेनें

इस मोड में बाल्टी 1, 97 और 194 से शुरू होने वाली तीन ट्रेनें बिना ओवरलैपिंग के भरी जाती हैं। ऑपरेटर ट्रेन की चौड़ाई 32 या 64 के रूप में चुन सकता है।

चित्र 4: एकल गुच्छा
चित्र 4: एकल गुच्छा

चित्र 5: तीन सममित गुच्छा
चित्र 5: तीन सममित गुच्छा

चित्र 6: एकाधिक गुच्छा
चित्र 6: एकाधिक गुच्छा

चित्र 7: ट्रेनों के बीच परिवर्तनीय चौड़ाई और अंतराल
चित्र 7: ट्रेनों के बीच परिवर्तनीय चौड़ाई और अंतराल

चित्र 8: अतिव्यापी बिना निरंतर भरना
चित्र 8: अतिव्यापी बिना निरंतर भरना

चित्र 9: सिंगल ट्रेन
चित्र 9: सिंगल ट्रेन

चित्र 10: दो ट्रेनें
चित्र 10: दो ट्रेनें

चित्र 11: तीन ट्रेनें
चित्र 11: तीन ट्रेनें

पिंजर मैग्नेट के नियंत्रण के लिए इंडस-2 टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम का संवर्धन:

क्षैतिज और लंबवत पिंजर मैग्नेट के लिए नई नियंत्रण आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए इंडस -2 टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम (टीसीएस) को बढ़ाया गया है। इन स्पंदित पिंगर मैग्नेट को संबंधित स्पंदित विद्युत आपूर्ति (पीपीएस) के विभिन्न इनपुट/आउटपुट (आई/ओ) मानकों की निगरानी और नियंत्रण की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, सही समय के साथ ट्रिगर दालों की भी आवश्यकता होती है। नए VME I/O बोर्ड मौजूदा उपकरण नियंत्रण स्टेशन (ECS) में विकसित और स्थापित किए गए हैं। नई आवश्यकताओं को समायोजित करने के लिए ईसीएस को फिर से संगठित किया गया है। एक ट्रिगर बोर्ड को दूर से समायोज्य समय विलंब उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन और विकसित किया गया है, जो 1 एनएस से कम टाइमिंग जिटर के साथ इंडस -2 क्रांति घड़ी (1.73 मेगाहर्ट्ज) के लिए सिंक्रनाइज़ है। संवर्द्धन का समर्थन करने के लिए नियंत्रण प्रणाली की सभी तीन परतों के लिए सॉफ्टवेयर विकसित किया गया है। वर्टिकल पिंगर मैग्नेट सिस्टम चालू है और नियमित उपयोग में है, जबकि हॉरिजॉन्टल पिंगर इंस्टॉलेशन की योजना वर्ष 2021 के अंत तक है।

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