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Modernisierung der Sektor- und Detektorwagensteuerung

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07.03.2004

Die Detektor- und Sektorwagen sind Teil der Bestrahlungseinrichtung am Messplatz 5 in der Mitte der Experimentierhalle an der Beschleunigeranlage im Chadwick-Bau. Die zu untersuchenden Detektoren oder Dosimeter werden auf Wagen montiert, die um das Zentrum des Messplatzes geschwenkt und deren Abstand zum Target im Zentrum variiert werden können. Die Anlage besteht aus vier unabhängig voneinander verfahrbaren Sektorwagen zum Verstellen der Winkel am Messplatz 5. Auf dem Sektorwagen befindet sich jeweils ein Detektorwagen, mit dem der Abstand zum Zentrum geändert werden kann. Der Abstand zum Zentrum kann zwischen 0,80 m und 4,50 m variiert werden und der Schwenkbereich der vier Sektorwagen reicht von +145° bis -165° zur Richtung des Ionenstrahls.

Die Anlage wurde 1975 mit dem Aufbau der Beschleunigeranlage installiert. Vor ca. 14 Jahren wurde die Steuerung der Sektor- und Detektorwagen dem Stand der Technik angepasst. Mit dieser Steuerung traten in den letzten Jahren häufiger Störungen auf. Eine Ersatzteilbeschaffung für die Anlage konnte nicht mehr sichergestellt werden, da die Herstellerfirma die Bauteile abgekündigt hat. Außerdem konnten die aktuellen Positionsdaten in dieser Steuerung nicht gespeichert werden. Wurde ein Wagen im ausgeschalteten Zustand verfahren, so musste nach dem Einschalten die Anlage neu kalibriert werden.

Die neue Steuerung für die Sektor- und Detektorwagen wurde im Hause entwickelt und im Sommer 2004 installiert. Alle Antriebe der Wagen wurden mit Schrittmotoren ausgerüstet, damit eine genaue Positionierung ohne Regelschwingung und Schlupf möglich ist. Durch zusätzliche Absolutdrehgeber an den jeweiligen Wagen kann die aktuelle Position auch im ausgeschalteten Zustand der Anlage bestimmt werden.

Die Antriebseinheiten für den Wagen bestehen aus einem Schrittmotor mit Getriebe und Bremse, dem Leistungsteil für den Schrittmotor und der Ansteuerelektronik. In einer Zentraleinheit werden die Leitungen der acht Antriebseinheiten und Drehgeber zusammengeführt und mit dem internen LAN verbunden. Dadurch besteht die Möglichkeit, Sektor- und Detektorwagen von einen beliebigen Punkt mit LAN-Anschluss zu steuern. Diese Fernsteuerung ist gegen unbefugte Eingriffe geschützt. Die Software für die Steuerung der Sektor- und Detektorwagen wurde auch im Hause entwickelt und läuft auf einem PC mit LAN-Anschluss. Es wird keine zusätzliche spezielle Hardware für den PC benötigt. Durch einfache Eingabe der Positionsdaten am PC oder auf einer netzunabhängigen Fernbedienung können die Sektor- bzw. Detektorwagen positioniert werden.

Die Sektor- bzw. Detektorwagen wurden im September 2004 neu justiert und stehen für den Messbetrieb zur Verfügung. Die instrumentelle Einstellauflösung beträgt für den Abstand 0,1 mm und für den Winkel 0,01 Grad.

Bestrahlungseinrichtung am Messplatz 5 mit Sektor- und Detektorwagen in der Experimentierhalle.

Ansprechpartner:

W. Beverung, FB 6.4, AG 6.43, E-Mail: wolfgang.beverung(at)ptb.de

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