Описание лабораторной установки
Установка собрана на базе монохроматорной призмы, совместно с системой КАМАК и ее модулей, подключаемых к ЭВМ. В качестве холодной плазмы используется ртутная лампа ДРТ-125. Система КАМАК это прежде всего стандарт на интерфейс (на правила обмена информацией между компонентами системы, на параметры сигналов и линий связи), а также стандарт на компоновку системы и ее конструктивное исполнение [2]. Основная задача КАМАК - организация программно-управляемого обмена между модулями системы и ЭВМ.
Конструктивно исполнение средств КАМАК позволяет легко изменять и расширять систему: основной конструктивный компонент - крейт, содержащий до 23 одинарной ширины модулей и один контроллер, занимающий 2 места. Модули устанавливаются по направляющим внутрь крейта и соединяются при этом с разъемами магистрали, крейт содержит специальный источник питания со стандартными напряжениями. Контроллер управляет всеми обменами внутри крейта и выводом информации из него. При создании системы из нескольких крейтов они устанавливаются в стойку и при необходимости взаимного обмена передают информацию с одного крейта на другой через контроллеры.
Наибольшее применение системы КАМАК в настоящее время находят в лабораториях для автоматизации исследований. Они находят широкое применение в экспериментах физики высоких энергий на ускорителях, в том числе для автоматизации съема информации с различных камер. Их применяют также и в физике низких и средних энергий на ускорителях, реакторах, нейтронных генераторах, при работе с источниками ионизирующих излучений. Наконец КАМАК находит себе применение и в не ядерных лабораториях. Таким образом, приведенные примеры показывают, что возможности этой системы при использовании в гибких автоматических производствах практически ничем не ограничено. Вопрос в каждом отдельном случае состоит только в подборе нужной номенклатуры модулей и создания программной системы для управления экспериментальным процессом. На рис.1 приведена схем лабораторной установки, собранная на базе стандарта КАМАК, для измерения оптических спектров.
Рис.1 Схема лабораторной установки.
Данная схема состоит из модулей и оборудования:
1. Контроллер крейта КАМАК КК012 для персонального компьютера “Правец 16” или IBM PC/XT.
2. Модуль аналого-цифрового преобразователя (АЦП-712).
3. Модуль управления шаговым двигателем (MKU-011).
4. Генератор (G5-54).
5. Ключевой усилитель (K).
6. Блоки питания (B1, B2).
7. Усилитель электрометрический (U).
9. Персональная ЭВМ (IBM).
10. Монохроматор (M).
11. Ртутная лампа. ().
Назначение контроллера: выполнение управляющих операций, чтения и записи 16-разрядных слов по программному каналу под управлением ПЭВМ Правец 16, IBM PC/XT или их аналогов.
Модуль аналого-цифрового преобразователя АЦП-712 предназначен для цифрового измерения амплитуды импульсов со статистическим распределением, получаемых с детекторов ядерного излучения, либо с других источников. Рабочие и электрические параметры:
-пределы анализируемых амплитуд от 100мВ до 10,24В
-число каналов 256, 512, 1024.
-частота таймера 50 Мгц.
-время конверсии 24 мкс.
В преобразователе типа АЦП-712 есть два типа возможных измерений, с с совпадением COIN и антисовпадением A-COIN. Если установлен режим COIN, то подаваемый сигнал будет подвергаться анализу лишь тогда, когда на вход COIN будет подан импульс совпадений. Если же переключатель находится в позиции A-COIN, то подача отрицательного импульса TTL на вход COIN вызовет исключение приходящего аналогового импульса.
Импульс совпадения/антисовпадения должен появиться по крайней мере за 0,5мкс перед пиком анализируемого импульса и исчезнуть не ранее чем по истечении 0,5мкс после пика. Для измерения постоянных или медленно меняющихся напряжений переключатель установить в позицию COIN. На вход ANAL подать измеряемое напряжение, тогда как на вход COIN испытательные импульсы отрицательной полярности в диапазоне от 50мВ до 10В с частотой более 50Гц
Основной частью схемы является монохроматор. На рис.2 показано устройство монохроматора.
Рис.2 Общая схема монохроматора.
(L) ртутная лампа; (M) двигатель с исполнительным механизмом; (PMT) ФЭУ.