Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007 Sistema di calibrazione temporale Trasmissione...
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Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Sistema di calibrazione temporale
Trasmissione del Clock e del tempo assoluto
Nemo Fase1
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Sommario
• Scheda TimCal
• Design Circuito Ottico
• Interfacce ottiche
• Misura dei ritardi di fibra
• Sistema di calibrazione esterno
• Sistema di trasmissione del clock e trasmissione delle informazioni temporali
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Scheda TimCal • Nuova versione perfezionata
per poter supportare calibrazioni infra–piano;
• Due tipi di regolazione: coarse e fine, ciascuna suddivisa in 100 step;
• All’inizio del luglio scorso il setup è stato accordato al sistema di acquisizione per garantire 1 p.e. al minimo e 10 p.e. al massimo di intensità in ogni piano;
• Prova di stress effettuata. Dopo il deployment sono state trovate tutte funzionanti.
Impulsatore
Interfaccia led/fibra
Condizionamento Alimentazione
Controllo
Connettore scheda Main
Connettore alimentazione
• LED Agilent HLMP CB15 InGaN Blu;
• Lunghezza d’onda 472 nm;
• Consumo TimCal (5V e 12V) minore di 150 mW.
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Schema ottico
Electro-opticalconnector Splitter 10/90 1x2Splitter 50/50 1x2Splitter 50/50 2x2
Optical Module
To lower floorTimCal
To upper floor• Lo stesso impulso
generato dalla TimCal viene inviato verso i moduli ottici con tempi fissati;
• Permette di illuminare due moduli ottici di tutti i piani adiacenti
• Configurazione identica per tutti i piani;
• Possibilità di estensione a qualunque geometria e configurazione della torre.
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Implementazione schema ottico
Electro-opticalconnector Splitter 10/90 1x2Splitter 50/50 1x2Splitter 50/50 2x2
To lower floorTimCal
Optical Module
To upper floor
• Fibra scelta: TorLabs multimodo ASF 50/125Y (NA 0,22), ha attenuazioni leggermente inferiori nel campo del visibile
• Componenti commerciali, di facile reperibilità e basso costo
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
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arcsinn
NA
Interfacce ottiche • In mancanza di soluzioni commerciali
è stato necessario ingegnerizzare entrambe le interfacce;
• Un lunga e accurata fase di indagine e numerosi tentativi per facilitare la fase di integrazione e per non dilapidare la potenza ottica disponibile;
• In entrambi i casi la resistenza alle vibrazioni e la conservazione della posizione è fondamentale
10°12,7°
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Misura ritardi di fibre • Misura per differenza;
• Tra le due fibre di riferimento viene inserita la fibra da caratterizzare;
• regolazione ad un segnale di riferimento.
TimCal di riferimento
Hamamatsu H6780• Piccolo Rise Time (0.78 ns)• Piccolo TTS (0.28ns)
Fibra ottica di riferimento (20+1 m)
Discriminatore
TDC
PCMemorizza tempiInizializza TimCal
Invia comando start
Attuatore
start
stop
comandi
comandi
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Calibrazione Temporale onshore • Impulsi inviati da un’unica sorgente tramite
fibre esterne calibrate;
• Necessità di torre oscurata e sistema di acquisizione attivo
• Impulsi sincroni con l’intero clock della torre
• Permette di confutare il sistema interno
TimCal di riferimento
Sistema di splitting
Sistema di trasmissione
del clock Sistema di acquisizione
Sistema implementato su un numero limitato di moduli ottici con risultati confortanti
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Clock Shore Station
• TDC SR620 Stanford Research System• Ricevitore Symmetricomm XLi – GPS• Antenna GPS• PC Cronos • Crate NI PXI con FPGA board 1Mgate
• Recupero clock derivato da GPS e Fan-out verso FCMdream in frequenza e formati opportuni
• Ricezione data e ora attraverso il formato IRIG e trasmissione a FCMdream con canale parallelo (trasmissione numero di trama)
• Controllo impulsatore TimCal • Misura del tempo Go-and-Back
FCM_onshore/FCM_offshore attraverso TDC
XLi – GPSSymmetricom
TDC Interfaccia
Clock 10MHzIRIG B
4 X LVDS Clock 4MHz
4 X LVDS Dati 4MHz
Crate PXIFPGA
Stopx
Startx
GPIB
SerialeAntennaGPS PC Cronos
SCSI
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Problemi riscontrati
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Nuove funzionalità
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
ConclusioniDisegno scheda Time_Cal finalizzato
Schede Time_Cal in produzione
Componenti acquisiti
Specifiche verificate con il fotomoltiplicatore che verrà utilizzato in NEMO fase1
Test di interfaccia con la scheda MAIN, effettuato
Attività in corsoCostruzione di una dark box per test con PMT-NEMO a Bari
Implementazione della catena di cavi e splitter (sinergia con LNS)
Valutazione della distribuzione di potenza ottica
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007