Entwicklung eines Kontrollsystems für die Strahllagemessung am ...

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chenzahl) des Protonpakets, und die Phase eine Funktion der Strahlablage
[11]. Anschließend werden die Intensitäts- und Lageinformationen werden mit
einer Auflösung von 8 Bit digitalisiert und an das PPD weitergereicht.
Der analoge Teil der Elektronik (PPA) ist in der Lage, jedes vorbeikommende
Protonpaket zu messen. Das entspricht bei 96 ns Paketabstand einer
Frequenz von etwa 10.4 MHz. Die Digitalelektronik ist mit dieser Datenrate
überfordert. Deshalb werden nicht alle Pakete gemessen, sondern alle bei HE-
RA installierten PPD-Module messen dasselbe Paket. Das geschieht mit Hilfe
des HIT 15 -Systems. Alle Positionsmonitore erhalten durch das HIT-System
genau dann einen Trigger, wenn das ausgewählte Protonpaket vorbeifliegt.
Damit über den gesamten HERA-Ring ein spezieller Umlauf selektiert werden
kann, wurde das folgende Schema implementiert: In jedem PPD-Modul
befindet sich ein Zähler, der sogenannte SID 16 -Zähler. Er wird bei jedem vom
HIT-System ankommenden Triggersignal erhöht und zählt somit die Umläufe
der Protonpakete. Intern werden alle Aktionen auf den Stand dieses Zählers
synchronisiert. Werden vom HIT-System für eine gewisse Zeit keine Trigger
gesendet, so wird in allen PPD-Modulen der SID-Zähler auf Null zurückgesetzt.
Von da an enthalten alle PPD-Module denselben Zählerstand [11].
Der Aufbau des PPD-Moduls ist in Abb. 6 schematisch wiedergegeben. Es
befindet sich direkt neben dem PPA-Modul in demselben Crate. Es erhält die
Positions- bzw. Intensitäts-Daten beider Kanäle des PPA-Moduls über den
oberen, normalerweise unbenutzten Stecker an der Rückseite des SEDAC-
Crates. Die Positionsdaten gelangen in einen Ringpuffer, der bis zu 1024
aufeinanderfolgende Positionen abspeichern kann. Dieser Ringpuffer ist für
die Post-Mortem-Analyse nach einer Ejektion des Protonstrahles vorgesehen.
Er kann aber auch dazu verwendet werden, den Arbeitspunkt des Beschleunigers
zu bestimmen.
Ein kleinerer Ringpuffer, der 256 Positionen speichern kann, kann wie der
Post-Mortem-Speicher Daten aufeinanderfolgender Positionen aufnehmen.
Wahlweise können aber auch Mittelwerte von jeweils 128 aufeinanderfolgenden
Umläufen abgespeichert werden, so daß insgesamt Informationen über
256 · 128 = 32768 Umläufe eines Protonpaketes vorliegen. Dies entspricht
einem Zeitraum von 688 ms.
Wie das PPA-Modul, besteht auch das PPD-Modul aus zwei Kanälen. Deshalb
sind die Speicher doppelt vorhanden: Einmal für die Messung der x-
Ablage und einmal für die Messung der y-Ablage. Beide Kanäle teilen sich
aber eine Steuer- und Kontrolleinheit.
Die Einstellung der verschiedenen Parameter sowie die Auslese der Speicher,
15 HERA Integrated Timing
16 Synchrotronic Identification