Entwicklung eines Kontrollsystems für die Strahllagemessung am ...

12 3 MESSPRINZIP
Impuls Kritische Verlustrate
GeV/c Protonen/s
40 320 · 10 11
100 11.2 · 10 11
400 0.48 · 10 11
820 0.032 · 10 11
Tabelle 1: Kritische kontinuierliche Proton-Verlustraten
gemessung ist dafür ausgelegt, die Ablage eines einzelnen, frei auswählbaren
Protonpaketes durch den gesamten Beschleuniger zu verfolgen [18]. Das
erfordert ein intelligentes Timing-System, das die Messung in genau dem
Augenblick auslöst, in dem das ausgewählte Protonpaket vorbeifliegt.
Außerdem kann für jede Stelle, an der die Lage gemessen wird, ein Limit
für die maximale Ablage des Strahles eingestellt werden, bei dessen Überschreitung
ein Alarm ausgelöst wird. Das kann zu einer kontrollierten Ejektion
benutzt werden, bevor der intensive Protonstrahl z. B. in den Magneten
Schaden anrichten kann. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Strahllagemonitore
durch ihre komplexe Elektronik fehleranfällig sind und diese Art
der Kontrolle keinen guten Schutz vor einem Quench gewährleisten kann,
weil falsche Alarme erzeugt werden. Deshalb wird die Erzeugung von Alarmen
durch die Lagemonitore nicht mehr benutzt.
Stattdessen wurden spezielle Strahlverlustmonitore entwickelt, die diese Aufgabe
übernehmen. Sie sind an den supraleitenden Quadrupolen, an den normalleitenden
Quadrupolen und an den Kollimatoren installiert [16]. Die Strahlverlustmonitore
können — ähnlich wie die Lagemonitore — bei Überschreitung
einer wählbaren Verlustschwelle einen Alarm auslösen. Die von den
Verlustmonitoren gemeldeten Alarme werden dazu benutzt, bei zu großen
Verlusten den Protonstrahl zu ejizieren.
Alle für diese Aufgaben nötigen Geräte wurden auf Basis von NIM-Modulen
entwickelt und für die Auslese mittels SEDAC 12 , einem DESY-eigenen Feldbussystem,
vorgesehen. Deshalb werden sie häufig als SEDAC-Module bezeichnet.
Die Module zur Lage- und Verlustmessung sind mit dem Modul,
das die von ihnen erzeugten Signale registriert und an die Alarmzentrale
weiterleitet, jeweils in einem Crate untergebracht. Zusätzlich befindet sich in
jedem solchen Crate ein Crate-Controller, der die Kommunikation über eine
SEDAC-Leitung ermöglicht. Die Module müssen deswegen über dieselbe
SEDAC-Leitung angesprochen werden. Da nur jeweils ein Computer Daten
12 Serial Data Acquisition and Control