Projektowanie systemów niewrażliwych na wpływ promieniowania do akceleratora X-FEL

Makowski, D.; Świercz, B.; Grecki, M.; Napieralski, A.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Projektowanie systemów niewrażliwych na wpływ promieniowania do akceleratora X-FEL

Autorzy

Makowski D. , Świercz B. , Grecki M. , Napieralski A.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Designing of radiation tolerant systems for the X-FEL accelerator

Języki publikacji

Abstrakty

Akcelerator X-FEL jest czwartą generacją lasera wykorzystującego promieniowanie synchrotronowe. Systemy sterujące akceleratorem zostaną umieszczone w tunelu akceleratora, przez co będą narażone na oddziaływanie promieniowania. W ramach projektu CARE opracowywane są algorytmy i metody ochrony układów elektronicznych przed ubocznymi efektami promieniowania ze szczególnym uwzględnieniem zastosowania elementów COTS (Commercial of the Shelf). Wykorzystanie powszechnie dostępnych elementów elektronicznych pozwoli znacznie obniżyć cenę układów sterowania. W celu zminimalizowania liczby błędów w układach projektowane systemy są zabezpieczane na poziomie sprzętu oraz oprogramowania.

X-FEL accelerator is a fourth generation of X-Ray laser based on synchrotrone radiation. The control systems of the acceleration will be installed in the main tunnel, therefore the devices will be subjected to radiation influence. Algorithms and methods allowing to decrease influence of parasitic radiation are designed within the confines of CARE project using the Commercial of The Shelf components (COTS). Application of the COTS devices decreased the construction costs. Hardware and software mechanisms were implemented on the hardware level to secure the devices dedicated for the control system.

Słowa kluczowe

akcelerator liniowy system niewrażliwy na promieniowanie błąd pojedyńczy SEU

linear akcelerator radiation tolerant system single event upset (SEU)

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

Rocznik

2005

Tom

Vol. 46, nr 7

Strony

26--30

Opis fizyczny

Bibliogr. 26 poz., schem.

Twórcy

autor

Makowski D.

Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki i Elektroniki

autor

Świercz B.

Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki i Elektroniki

autor

Grecki M.

Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki i Elektroniki

autor

Napieralski A.

Politechnika Łódzka, Wydział Elektrotechniki i Elektroniki

Bibliografia

1. Schwarz A.: The European X-Ray free elektron laser project at DESY. 26lh International Free-Electron Laser Conference, pp. 85-89, sierpień 2004.
2. Shi W.: SASE X-Ray Free Electron Laser In DESY. Journal of the Society of Chinese Physists, vol. 6, pp. 5-16, grudzień 2000.
3. Brinkmann R., Flóttmann K., RoBbach J., SchmOser P., Walker N., Weise H.: TESLA Technical Design Report - The Accelerator, part II. DESY, 2001.
4. Materlik G., Tschentscher T: TESLA Technical Design Report - The X-Ray Free Electron Laser, PART V. DESY, 2001.
5. Makowski D., Grecki M., Mukherjee В., Świercz В., Simrock S.: Radiation Tolerant System for Neutrons Measurement. 12th Mixed Design of Integrated Circuits and Systems, MIXDES, lipiec 2005.
6. Mukherjee B., Makowski D., Simrock S.: Dosimetry of high energy electron linac produced photoneutrons and the bremsstrahlung gamma rays using TLD-500 and TLD-700 dosimeter pairs. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, 2005.
7. Makowski D., Mukherjee B., Grecki M., Simrock S.: SEE induced in SRAM operating In a superconducting electron linear accelerator environment. XIV IEEE-SPIE 2004, marzec 2004.
8. Messenger G., Ash M.: The Effects of Radiation on Electronic Systems. ISBN 0-442-25417-2. Van Nostrand Reinhold Company Inc., 1986.
9. Peterson R.: Radiation-induced errors in memory chips. Brazilian Journal of Physics, vol. 33, nr 2, pp. 246-249, czerwiec 2003.
10. Giustino F.: Radiation Effects on Semiconductor Devices. Rozprawa doktorska, Politecnico di Torino, marzec 2001.
11. Fleetwood D M., Eisen H.A.: Total-dose radiation hardness assurance. Nuclear Science, IEEE Transactions, vol. 50, pp. 552-564, czerwiec 2003.
12. Effects of neutrons on programmable logic. Grudzień 2002, White Paper.
13. WijnandsT., PignardC., Presland A., Rausch R.,Tsoulou A.: Radiation constraints in the design and conception of the LHC control systems. IX International Conference on Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems, pp. 232-236, październik 2003.
14. Lima F.: Single event upset mitigation techniques for programmable devices. Grudzień 2000.
15. Barnes C., Johnston A.: Radiation hardness assurance issues for JPL spacecraftmicroelectronics. In NASDA, sierpień 1999.
16. Lima F.: Designing Single Event Upset Mitigation Techniques for Large SRAM-Based FPGA Devices. Rozprawa doktorska, Federal University of Rio Grande do Sul, luty 2002.
17. Meggyesi Z., Bij E., McLaren R.: FPGA design in the presence of single event upsets. Fifth Workshop on Electronics for LHC Experiments, wrzesień 1999.
18. Tam S.: Single error correction and double error detection. Xilinx Note, September 2004.
19. Makowski D., Grecki M., Jablonski G.: Application of a genetic algorithm to design of radiation tolerant programmable devices. 11,h Mixed Design of Integrated Circuits and Systems, MIXDES 2004, pp. 463-467, czerwiec 2004.
20. Świercz В., Makowski D., Napieralski A.: lAradSim - IA32 architecture under high radiation environment simulator. 2005 NSTI Nanotechnology Conference and Trade Show, Nanotech 2005, Smart Sensors and Systems.
21. Rebaudengo M., Sonza Reorda M., Violante M.: A new approach to software-implemented fault tolerance. The Journal of Electronic Testing: Theory and Applications, Kluwer Academic Publishers, nr 20, 2004, pp. 433-437.
22. Botti O., De Florio V., Deconinck G., Lauwereins R., Cassinari F., Donatelli S., Bobbio A., Klein A., Kutner H., Thurner E., Verhulst E.: The TIRAN Approach to Reusing Software Implemented Fault Tolerance. Proc. 8,h Euromicro Workshop on Parallel and Distributed Processing, 2000, pp. 325-332.
23. Shirvani P., Saxena N., McCluskey E.: Software-Implemented EDAC Protection Against SEUs. CRC Technical Report Nr 01-3, 2001.
24. Świercz В.: Mikrojądro systemu czasu rzeczywistego. Praca magisterska, Politechnika Łódzka, 2004.
25. Stallings W.: Operating Systems. Internals and Design Principles. Prentice Hall, 2001.
26. Intel, „The IA-32 Intel Architecture Software Developer’s Manual”, Vol. I, II, III, 2001.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BWA0-0001-0019