Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

1

INTR

OD

UCT

ION

TESTS DE RÉSISTANCE AUX RADIATIONS A PSI

• CONTEXTE GENERAL DU SURVEY

• MANDAT DU LABO D’ÉLECTRONIQUE SURVEY

• EMPLACEMENT HARDWARE

• LES ANCIENS TESTS

• Bref aperçu.

• LES TESTS AU CNGS

• Châssis SAS.

• Les composants du SAS.

• Description des tests.

• Les resets possibles.

• QUESTIONS ?

MESURES DE PERTURBATIONS MECANIQUES

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

2

MAN

DAT

GEN

ERAL

SU

RVEY BAUSA

BMUSA

BCUSA

BMUS

BCUS

BAUS

HLS systembedplates

TAUSA

HLSBedplateSystem

Old picture

TCUSA

BAUSA

BMUSA

BCUSA

BMUS

BCUS

BAUS

HLS systembedplates

TAUSA

HLSBedplateSystem

Old picture

TCUSA

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

3

LABO

ELE

CTRO

NIQ

UE

SURV

EY

INSTRUMENTATION

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

4

AIM

ANTS

LO

WBE

TA

NOMBRE DE CAPTEURS PAR IP

33 sondes de température.

20 capteurs à fils .

12 capteurs de distances DOMS.

25 capteurs hydrostatiques

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

5

EMPL

ACEM

ENTS

HAR

DW

ARE

Emplacements :

UA’s, UJ’s, UPS, US

CAVERNE, TRIPLET

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

6

ANCI

ENS

TEST

S• POURQUOI

• Environement sévère 16 kGrays/an.

• Connaitre la tolérance de nos capteurs et électroniques (20 ans d’utilisation).

• Garantir un positionnement à +/- 0.01mm.

• Optimiser l’emplacement des capteurs et électroniques.

• Calibrer les erreurs de mesure.

• QUAND ET OÙ

•Entre 2000 et 2004 au TCC2 CERN et au CEA de Saclay.

• Doses au CERN 3 Grays/jour et 8/80 Grays/min à Saclay.

WPS & CONDI TI ONER tests 2000 f(radiations)

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

28.03.200000:00

17.04.200000:00

07.05.200000:00

27.05.200000:00

16.06.200000:00

06.07.200000:00

26.07.200000:00

15.08.200000:00

DATE / TIME

Vo

lts

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

XWPS

YWPS

Dose cumulée (Grays)

• RESULTATS ET CONCLUSIONS

• Electroniques des capteurs ne supporte que 5 à 10 Grays/an.

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

7

ANCI

ENS

TEST

S• RESULTATS ET CONCLUSIONS

• Capteurs résiste à > 16 kGrays/an pendant 6 ans.

• Confirmation de l’offset de mesure par ionisation de l’air.

OFFSET DUE TO Total I onising Dose FOR HLS.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 55000 60000 65000 70000

TI D [Grays]

Off

set

in m

icro

ns

HLS glas generation conditioner remoted at 11[m] HLS ceramic generation conditioner remoted at 5[m] HLS new generation conditioner remoted at 5[m]

DOCUMENTS PRODUITS :

Posters pour l’IWAA 2004 et 2006 (coauteur).

Tests aux radiations EDMS 985075 et 078.

Radiation induced effects on the Hydrostatic Leveling System for the LHC experiments. (coauteur).

Radiation induced effects on the sensors of the Hydrostatic Leveling System for the LHC experiments. (coauteur).

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

8

+/- 12 Volts DC

+/- 2.56 Volts DC

+/- 12 Volts DC

16 sensors type HLS, WPS, DOMS

Or 32 inputs +/- 12 Volts DC

WorldFIPRS232

DAC

ALIM +9VLEDS

ADuC

MicroFIP

Régulation

Supervision

Reset FIP

Décodage

d’adresse

Outils de

ligne FIP

Config.

MicroFIP

+ PA/PB

35 inputs

Single ended

35 inputs

Single ended

35 inputs

Single ended

35 conv. of 20 bit in 1 sec.TEST

S CN

GS

CHÂS

SIS

SAS

CONVERTISSEUR A/N.

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

9

Successfully tested COTS in TCC2 from 1999 to 2003COMPOSANTS DU SAS

• Amplifiers– INA105, INA141, OPA27, AD210BN

• Comparators– LM311

• Timer– NE556

• Voltage regulators– MC7815, MC7915

• Voltage references– REF102, LT1236A-10

• Digital isolators– ISO150

• Thyristors– SKT80/18E

• Isolated DC-DC converters– THI0522, THI0511, TMA0505S, TMA0515D

• Micro-converters– ADuC812, ADuC831, ADuC834

• ADuC812 (4000 devices in QPS electronics) – 8 channel 12 Bit ADC + 8051 compatible core + 8k Flash EEPROM ADuC831 (2700 devices in QPS electronics)– As ADuC831 but 62k Flash EEPROM

• ADuC834 (7600 devices in QPS electronics)– 24 Bit ADC + 8051 compatible core + 62k Flash EEPROM

• Functional test of the chip– Communication during the test via serial port

• Memory access tests– ADuC812: external SRAM– ADuC831 & ADuC834: internal & external SRAM, internal Flash EEPROM

• Error correction algorithm– Bitwise triple voting for data stored in external SRAM validated

• Switches– MAX4602– IRF640, IRF 6215s

• logique– Série 74HCTxxx

COM

POSA

NTS

CH

ÂSSI

S SA

S

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

10

DES

CRIP

TIO

N T

ESTS

• CONSOMATION DES ALIMENTATIONS

• COMPORTEMENT DES CONDITIONNEURS

• SWITCHES MOS + MAXIM

• CARTE ADUC834 + FIP

• SYNCHRONISATION

• Programmes de logging et PC

• CYCLES DE 5 MINUTES

• 2 min de logging standard

• 1 min de coupure alim.

• 1 min pour 1er conditionneur

• 1 min pour 2ème conditionneur

• RESETS POSSIBLE

• Général 230 V (relais).

• Fip remote reset via un message 5V carte ADUC.

• Watchdog Chip ADUC 834 5V carte ADUC.

• I 500mA du SAS 5V carte ADUC.

Antonio Marin – BE/ABP/SU – CERN 3 Septembre 2009

PRÉSENTATION RAWG DU 3 SEPTEMBRE 2009

11

QUESTIONS ?

MERCI POUR VOTRE ATTENTION