High voltage system for ion traps and GEM detectors in the Sinara open hardware ecosystem

• Autorzy: Przywózki Tomasz , Kasprowicz Grzegorz , Świtakowski Filip , Kulik Paweł

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2023.8.9

Warianty tytułu

PL

Moduł wysokiego napięcia dla pułapek jonowych i detektorów typu GEM w standardzie ekosystemu Sinara

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In scientific research, precise control of high voltages is crucial, particularly in ion traps and Gas Electron Multiplier (GEM) de tectors. The Sinara open hardware project addresses this need by developing a dedicated high-voltage system. The project introduces an STM32-based DIOT system board and a High Voltage Supply Board (HVSUP_ISOL) designed for non-real-time applications, providing up to +/-6kV. The HVSUP_ISOL board is fully isolated, ensuring system safety, and offers dual-channel configuration with a shared common terminal for easy casca ding. The firmware based on the MQTT protocol enables users to remotely control various settings, and telemetry data provi des insights into the system’s operation.

PL

W badaniach naukowych precyzyjna kontrola wysokich napięć jest niezwykle istotna, zwłaszcza w pułapkach jonowych i de tektorach GEM (Gas Electron Multiplier). W ramach projektu Sinara, zaprojektowany został nowy dedykowany system ge neracji i kontroli wysokich napięć. Projekt wprowadza kartę systemową DIOT opartą na układzie STM32 oraz kartę zasi lania wysokonapięciowego (HVSUP_ISOL), przeznaczoną do zastosowań nie wymagających kontroli w czasie rzeczywistym, dostarczającą napięcia do +/-6kV. Karta HVSUP_ISOL jest w pełni izolowana, zapewniając bezpieczeństwo systemu, oraz oferuje konfigurację dwukanałową z wspólnym terminalem dla łatwego kaskadowania. Oprogramowanie oparte na protokole MQTT umożliwia użytkownikom zdalną kontrolę różnych ustawień, a dane telemetrii dostarczają informacji o działaniu systemu.

Słowa kluczowe

EN

ion trap; GEM detector; Sinara; open-source hardware; high voltage; STM32; MQTT

PL

pułapka jonowa; detektor GEM; Sinara; sprzęt open-source; wysokie napięcie; STM32; MQTT

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 64, Nr 8
• Strony: 49--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., fot., wykr.

Twórcy

autor

Przywózki Tomasz

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kasprowicz Grzegorz

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Świtakowski Filip

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

autor

Kulik Paweł

• Warsaw University of Technology, Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Eugenio Nappi and Vladimir Peskov Imaging Gaseous Detectors and Their Applications, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• [2] Sinara Project: https://github.com/sinara-hw/meta/wiki
• [3] Distributed I/O Tier system specification https://ohwr.org/project/diot/wikis/uploads/90afde7824b19862712b9903c5a68e9e/DIOT_system_specification_v2.0-dev-200626.pdf Greg Daniluk (BE-CO) Evangelia Gousiou, Lalit Patnaik, Christos Gentsos, Ioan Kozsar (BE-CO) Mateusz Sosin, Kamil Kucel, Paul Peronnard (EN-SMM) Pieter Van Trappen (TE-ABT) Alain Antoine, Richard Mompo (TE-MPE) Grzegorz Kasprowicz (Creotech In struments)
• [4] STM System Board open hardware repository: https://github.com/sinara-hw/STM_Sys_Board/wiki
• [5] HVSUP_ISOL open hardware repository: https://github.com/sinara-hw/HVSUP_ISOL/wiki
• [6] Simple Low distortion Power Amplifier: https://github.com/sinara-hw/SiLPA_HL/wiki
• [7] Thermostat firmware: https://github.com/quartiq/thermostat-eem
• [8] Booster firmware: https://github.com/quartiq/booster

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).