ПРИБОРЫ В СТАНДАРТЕ VME И СВОБОДНОМ КОНСТРУКТИВЕ

Принципы построения электронного оборудования, его функциональные возможности и технический уровень должны находиться в соответствии как с задачами экспериментальных исследований, так и с возможностями вычислительных средств, используемых для автоматизации эксперимента.

Начиная с 70-х и вплоть до настоящего времени в российских ядерных центрах и в ПИЯФ РАН для решения задач в области экспериментальной ядерной физики и физики конденсированного состояния еще широко используется электронное оборудование, выполненное в стандарте САМАС. Однако развитие технологии, необходимость в повышении скоростей обмена и получении информации стали причиной появления в 80-е годы новых стандартов таких, как VME, FASTBUS, ISA, PCI, CPCI, FUTURE BUS, VXI.

К началу 1995 года в Отделе автоматизации экспериментов на реакторах (ОАЭР) уже был накоплен опыт работы с VME и VXI стандартами.

В результате анализа экспериментальных задач и учета тенденций в мировой практике в области автоматизации научных исследований в ОАЭР к середине 1995 года была сформирована программа создания нового электронного оборудования.

Принимая во внимание, что в экспериментальных установках Отделения нейтронных исследований измерительные тракты имеют много общих черт, внимание было акцентировано на создании функционально-законченных устройств, которые могут использоваться для решения широкого круга экспериментальных задач. При этом в качестве базовых были выбраны экспериментальные установки для исследований:

• распада нейтрона,
• деления ядра,
• конденсированного состояния вещества.

При таком подходе необходимы только одноразовые финансовые затраты на проведение разработок базового набора функционально-законченных устройств, позволяющих в дальнейшем на протяжении длительного времени относительно быстро создавать узкоспециализированные устройства с жесткими аппаратными ограничениями для конкретных систем.

Программа предусматривает создание функционально-законченных устройств в стандартном и нестандартном конструктивном исполнениях. В качестве базовых определены стандарты VME ANSI/IEEE STD 1014-1987 (форм-фактор 6U) и VXI rev.C (типоразмер C). При этом электронное оборудование, выполняемое в стандарте VME по 4/8 входов на один модуль одинарной ширины, допускает комплексную организацию на один мультидетектор до 64 измерительных трактов в одном крейте, объединяемых общей локальной шиной данных и сигналов для взаимного логического обмена последними. Для создания систем с числом измерительных трактов более 64 определен стандарт VXI, размер C.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРИЕНТАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Функциональная ориентация электронного оборудования определена необходимостью создания электронного обеспечения базовых систем и приборов, используемых в

ядерной физике:
• системы для изучения физики нейтрона,
• системы для изучения процесса деления ядра;

физике твердого тела:
•системы для исследования электронной структуры и внутренних полей в твердом теле,
• спектрометры, дифрактометры и рефлектометры для изучения конденсированного состояния вещества;

прикладных задачах:
• системы, используемые при изготовлении и сертификации зеркал,
• системы для контроля за перемещением ядерных делящихся материалов,
• приборы для технологических, экологических и других задач (многоканальный анализ, технологическая автоматизация).

ОРИЕНТАЦИЯ НА ТИПЫ ДЕТЕКТОРОВ И ДАТЧИКОВ

Детекторы ядерного излучения одиночного и мульти-исполнения:
• полупроводниковые,
• сцинтилляционные,
• газовые,
• резистивные позиционно-чувствительные.