Modelowanie i implementacja układu sekwencera sygnałów ładunkowych z detektora GEM dla szybkiego systemu diagnostyki gorącej plazmy tokamakowej

• Autorzy: Kolasiński P. , Późniak K. , Czarski T. , Chernyshova M. , Gąska M. , Linczuk P. , Kasprowicz G. , Krawczyk R. , Wojeński A. , Zabołotny W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/59.2018.4.2

Warianty tytułu

EN

Modeling and implementation of the GEM detector charge signals sequencer for the hot plasma tokamak fast diagnostics system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono autorską koncepcję architektury sekwencjonowania danych pomiarowych o dużej częstości, odbieranych z wielokanałowych układów detekcyjnych w czasie rzeczywistym. Na wstępie omówiono genezę pracy w odniesieniu do rozwoju rozwiązań systemów pomiarowych z równoległym przetwarzaniem danych. Wskazano na najważniejsze korzyści wynikające z zastosowania układu sekwencera. Przeprowadzono dyskusję proponowanej architektury oraz omówiono realizację modelu w języku Matlab w celu doboru parametrów użytkowych implementowanych rozwiązań. Przedstawiono implementację architektury układu sekwencera w systemie diagnostyki gorącej plazmy w tokamaku WEST.

EN

This paper describes developed architecture of the sequencer dedicated for high rate measurement data collected from multiple channels in real time. Introduction presents a brief description and genesis of the project and its achievements in relation to presently existing and used measurements system where parallel data processing is crucial. Authors point out advantages of the developed architecture. Additionally is discussed model of the architecture realized in MATLAB environment in order to select most optimal parameters adjusted to specific processes. Last sections presents implementation of the sequencer architecture in plasma diagnostics measurement system for WEST tokamak.

Słowa kluczowe

PL

układy sortujące; FPGA; Matlab; tokamak; plazma; detektor GEM; diagnostyka; system pomiarowy; szybka akwizycja danych; HDL; przetwarzanie danych

EN

sorting algorithms; FPGA; Matlab; tokamak; plasma; GEM detector; diagnostics; measurement system; fast data acquisition; HDL; data processing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 4
• Strony: 86--91
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kolasiński P.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Późniak K.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Czarski T.

• Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, Warszawa

autor

Chernyshova M.

• Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy, Warszawa

autor

Gąska M.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Linczuk P.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Kasprowicz G.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Krawczyk R.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Wojeński A.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

autor

Zabołotny W.

• Instytut Systemów Elektronicznych, Politechnika Warszawska

Bibliografia

• [1] Poźniak K., et al., ”FPGA based charge fast histogramming for GEM detector”, Proceedings of SPIE, volume 8903, 2013.
• [2] Shumack A. E. , J. Rzadkiewicz, M. Chernyshova, K. Jakubowska, M. Scholz, A. Byszuk, R. Cieszewski, T. Czarski, W. Dominik, L. Karpinski, G. Kasprowicz, K. Pozniak, A. Wojenski, W. Zabolotny, N. J. Conway, S. Dalley, J. Figueiredo, T. Nakano, S. Tyrrell, K. D. Zastrow, V. Zoita and JET EFDA Contributors, „X-Ray crystal spectrometer upgrade for ITER-like wall experiments at JET”, Review of Scientific Instruments, volume 85, issue: 11 (11E425), 2014.
• [3] Wojenski A. J., G. Kasprowicz, K.T. Pozniak, A. Byszuk, M. Chernyshova, T. Czarski, S. Jablonski, B. Juszczyk, P. Zienkiewicz, ”Multichannel reconfigurable measurement system for hot plasma diagnostics based on GEM-2D detector”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms, Volume 364, 1 December 2015, Pages 49-53, ISSN 0168-583X, http://dx.doi.org/10.1016/j.nimb.2015.06.022.
• [4] Kasprowicz G., T. Czarski, M. Chernyshova, W. Dominik, K. Jakubowska, L. Karpinski, K. Kierzkowski, K. Pozniak, J. Rzadkiewicz, M. Scholz, W. Zabolotny, ”Fast ADC based multichannel acquisition system for the GEM detector”, Proceedings of SPIE, volume 8454, 2012.
• [5] Kasprowicz G., et al., ”Fast modular data acquisition system for GEM- 2D detector”, Proceedings of SPIE, volume 9290, 2014.
• [6] Didier Mazon, et al,. ”Design of soft-X-ray tomographic system in WEST using GEM”, Fusion Engineering and Design, Volumes 96–97, 2015.
• [7] Linczuk P., et al., „Feasibility of FPGA to HPC computation migration of plasma impurities diagnostic algorithms”, International Journal of Electronics and Telecommunications, Volume 63, Issue 3, pages 323–328.
• [8] Linczuk P., et al., ”Evaluation of FPGA to PC feedback loop”, Proceedings of SPIE, volume 10445, 2017.
• [9] Czarski T., M. Chernyshova, K.T. Pozniak, G. Kasprowicz, W. Zabolotny, P. Kolasinski, R. Krawczyk, A. Wojenski, P. Zienkiewicz, „Serial data acquisition for the X-ray plasma diagnostics with selected GEM detector structures”, Journal of Instrumentation, volume 10, number 10, 2015.
• [10] Krawczyk R. D., et al., ”Introducing parallelism to histogramming functions for GEM systems”, Proceedings of SPIE, volume 9662, 2015.
• [11] Krawczyk R. D., et al., ”On algorithmic optimization of histogramming functions for GEM systems”, Proceedings of SPIE, volume 9662, 2015.
• [12] Kolasinski P., K. T. Pozniak, T. Czarski, A. Byszuk, M. Chernyshova, G. Kasprowicz, R. D. Krawczyk, A. Wojenski, W. Zabolotny, "Fast data transmission from serial data acquisition for the GEM detector system", Proceedings of SPIE, volume 9662, 2015.
• [13] Adamski T., „Systoliczne i semisystoliczne układy i sieci sortujące i ich zastosowania w systemach pomiarowych”, OWPW, 2013.
• [14] Kolasinski P., et al., ”Serial Data Acquisition for GEM-2D detector”, Proceedings of SPIE, volume 9290, 2014.
• [15] Kolasinski P., et. al., „Szybki, niskolatencyjny system szeregowania danych pomiarowych implementowany w układzie FPGA”, Elektronika 8/2016.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).