FAIR Diagnose-Rechner

Datenerfassung für GSI und FAIR Beam Instrumentation

Funkelnde Bildschirme (Video Imaging)

Ein Szintillator ist ein Material, das Szintillation zeigt, die Eigenschaft der Lumineszenz,[1] wenn es durch ionisierende Strahlung angeregt wird. Lumineszierende Materialien absorbieren, wenn sie von einem ankommenden Teilchen getroffen werden, dessen Energie und funkeln (d.h. geben die absorbierte Energie in Form von Licht wieder ab).[a] Manchmal ist der angeregte Zustand metastabil, sodass die Relaxation vom angeregten Zustand zurückgeht zu niedrigeren Zuständen und wird verzögert (was je nach Material zwischen einigen Nanosekunden und Stunden möglich ist). Der Prozess entspricht dann einem von zwei Phänomenen: verzögerte Fluoreszenz oder Phosphoreszenz. Die Übereinstimmung hängt von der Art des Übergangs und damit von der Wellenlänge des emittierten optischen Photons ab.

Quelle: GSI Darmstadt

Quelle: GSI Darmstadt

Standard Szintillationsscreen(gsi) für FAIR:
Chrom dotiertes Aluminiumoxid Al2O3:Cr (0,04 %Masse)

Anwendungsbeispiel bei FAIR (GSI)

Verwendete Kameras und Grabber:
iDS UI-5240SE-M (monochrom) GigE, CMOS
Pleora iPort Analog-Pro Externer Frame Grabber Gbit Ethernet basierend GigE Vision und GenICam kompatibel

Quelle: GSI Darmstadt

Quelle: GSI Darmstadt

Quelle: GSI Darmstadt

Gebrauchtes Auslesesystem:
6-Slot MTCA.4 Gehäuse
Vadatech AMC217 Schalter
FTRN-AMC
getriggert oder freilaufend
Ueye UI-5240SE
radhard analog mit Pleora Framegrabber

Quelle: GSI Darmstadt

Quelle: GSI Darmstadt

Mehrkanal-Scaler-System
modular
1ms Zeitabschnitte -> Betrieb
analoge Signaldiskriminierung (Vorderflanke)
DAQ-System für:
- Ionisationskammern (IC, I/f-C)
- Sekundärelektronenmonitore (SEM, I/f-C)
- Kollimatoren (I/f-C)
- Kunststoff-Szintillatoren (Sc, LE-Disc.)
- Strahlverlust-Monitore (BLM, LE-Disc.)
- Virtuelle Signale (U/f-C)
  - DC-Transformator
  - Hohlraum-HF
  - Master rf
  - Magnet-Rampen

Quelle: GSI Darmstadt

Elektronische Auslesegeräte
Frontseite

Quelle: GSI Darmstadt

powerBridge Computer-Starterkit:

MTCA.4-Gehäuse mit 6 Steckplätzen, RackPak/M5-1
NAT-Phys-80 MCH
CCT AM902 CPU
SIS 8800 Mehrzweck-Skalierer
FTRN-AMC

Rückseite

Quelle: GSI Darmstadt

CRYRING BPM-System
EIN MicroTCA-BASIERTES BEAM-POSITIONSÜBERWACHUNGSSYSTEM BEI CRYRING@ESR

Bei FAIR läuft derzeit die Inbetriebnahme des wieder zusammengebauten CRYRING-Beschleunigers, der früher vom Manne Siegbahn Laboratory Stockholm gehostet wurde. Dieses kompakte Niedrigenergie-Schwerionen-Synchrotron und experimenteller Speicherring wird das Hauptinstrument für ein umfangreiches Forschungsprogramm sowie eine Testplattform für die zukünftigen Strahlinstrumentierungs- und Steuersystemkonzepte sein, die für FAIR vorgesehen wurden. Neben vielen anderen Messsystemen ist CRYRING mit 18 Strahlpositionsmonitoren (BPM) ausgestattet, für die ein neues Datenerfassungssystem (DAQ) entwickelt wurde. Basierend auf dem MicroTCA-Formfaktor in Kombination mit der FPGA-Mezzanine-Card-Technologie (FMC) wurde das DAQ-System entwickelt, um hochmoderne, zuverlässige, modulare und leistungsstarke Systeme zu nutzen.