Speaker
Description
В Институте ядерной физики им.Г.И.Будкера СО РАН разрабатывается уникальный детектор DIMEX-Si для динамической радиографии быстропротекающих процессов на пучке синхротронного излучения (СИ). Детектор предполагается установить на станции 1-3 «Быстропротекающие процессы» ЦКП СКИФ.
Детектор DIMEX-Si регистрирует сигнал от потока фотонов от каждой вспышки СИ, генерируемой сгустками электронов в вигглере станции. При этом сигналы от последующих сгустков не смешиваются. Поглощение фотонов СИ происходит в кремниевом микрополосковом сенсоре толщиной 320 мкм, расположенном под углом 4 градуса к плоскости пучка СИ для увеличения квантовой эффективности. Средняя энергия фотонов СИ в прямом пучке из вигглера равна примерно 30 кэВ. Сгустки электронов в кольце СКИФ будут следовать через ~50 нс (спецрежим для станции 1-3).
Модуль регистрации детектора содержит 1024 канала, расположенных с шагом 50 мкм. Рабочая апертура модуля равна 51 мм. В финальном варианте детектора будет два модуля регистрации, расположенных рядом в едином корпусе. Каждая полоска кремниевого микрополоскового сенсора присоединена ко входу канала регистрации реализованного на базе двух безкорпусных специализированных интегральных микросхем (СИМС), СИМС резистивных делителей RES64 и СИМС регистрации DMXS64. СИМС RES64 имеет 64 канала, каждый из которых содержит резистивный делитель, делящий входной ток в 200 раз. Это необходимо, поскольку импульс тока от вспышки СИ может достигать в пике сотен миллиампер, и такой ток нельзя допускать на вход СИМС регистрации. Каналы СИМС RES64 расположены с шагом 70 мкм. Выход каждого канала присоединен ко входу СИМС регистрации DMXS64. СИМС DMXS64 интегрирует входной ток за время вспышки (~10 нс) и записывает выходной сигнал интегратора в емкость ячейки аналоговой памяти. Всего в каждом канале регистрации имеется 100 ячеек памяти. После окончания записи в 100 ячеек, цикл работы останавливается и данные из всех ячеек памяти всех каналов регистрации последовательно вычитываются, оцифровываются и посылаются в управляющий компьютер.
Для управления работой детектора и проведения эксперимента был разработан специализированный блок синхронизации, который принимает сигналы от управляющей системы кольца СКИФ (однооборотный синхроимпульс и частота ВЧ), сигнал от быстрого затвора, открывающего пучок СИ на ~100 мкс, а также сигнал о прохождении фронта детонации по заряду в экспериментальной сборке. Согласно загруженной программе блок синхронизации формирует сигнал инициации детонационного процесса в экспериментальной сборке и сигнал запуска детектора в нужный момент относительно всех вышеперечисленных событий.
В докладе будут приведены предварительные результаты испытаний первого полноформатного модуля регистрации на пучке СИ на канале 0 Вэпп-3.
