Контроллеры НКБ-1

В настоящее время в оз. Байкал успешно функционирует установка, состоящая из 3 000 фотодетекторов (оптических модулей), которая является крупнейшим глубоководным телескопом Северного полушария. Эффективный объем телескопа Baikal-GVD достиг 0.5 км3 в задаче регистрации ливней от нейтрино высоких энергий астрофизической природы, что сравнимо с эффективным объемом антарктического детектора IceCube (США).

Описание
Характеристики

Принцип работы нейтринного телескопа основан на регистрации оптическими сенсорами, размещенными в водной среде, черенковского излучения продуктов взаимодействия нейтрино высокой энергии с водой. Широкий диапазон энергий регистрируемых событий и требуемая высокая точность восстановления направления движения нейтрино накладывают жесткие требования на характеристики и калибровку измерительной системы детектора.

Динамический диапазон измерения и калибровки каналов установки составляет от 1 до 105 фотонов, регистрируемых фотоэлектронными умножителями, а точность измерения времени их регистрации – единицы наносекунд.

Кроме того, учитывая планируемый продолжительный период эксплуатации детектора (десять и более лет), в течение которого возможны существенные изменения характеристик измерительных каналов, калибровка осуществляется на постоянной основе в условиях работающей установки.

НКБ-1 управляет работой двух светодиодных источников и высоковольтного питания ФЭУ для калибровки измерительного канала, измеряет шумы ФЭУ, а также выдает тестовые импульсы в каждом оптическом модуле. Помимо регулировки интенсивности, частоты повторения и скважности световых вспышек каждого из светодиодов, в НКБ-1 предусмотрена возможность регулировки задержки между их импульсами в диапазоне от 0 до 1000 нс с шагом ~100 нс. Длительность фронта светового импульса составляет в среднем величину менее 3 нс, а длительность импульса на половине высоты 5–7 нс.

НКБ-1 обеспечивает прецизионную регулировку интенсивности излучения светодиодов, что позволяет проводить амплитудную калибровку (измерять одно фотоэлектронные спектры ФЭУ) и определять градуировочные кривые каналов как в лабораторных условиях, так и непосредственно при штатном функционировании установки в натурных условиях.

Наименование параметровЗначение
Условия эксплуатации, температура, оСот минус 5 до +50
Условия хранения, температура, оСот минус 20 до +70
Энергопотребление, не более, Вт1.0
Интерфейс цифрового ввода/вывода данныхRS-485
Регистрация сигналов (при уровне сигнала от 30 мВ) длительностью, не менее, нс10
Частота работы процессора, не менее, МГц10
Уровень наводок, не более, мВ20
Тестовый импульс:
— амплитуда, В
— длительность, нс
— частота, кГц
— отрицательная полярность

3
100
от 0,001 до 10
да
Средний срок службы, лет10
Гарантийный срок, лет5
Габариты, мм120х95х24
Вес, не более, г300