Moduł wysokiego napięcia dla pułapek jonowych i detektorów typu GEM w standardzie ekosystemu Sinara

HIGH VOLTAGE SYSTEM FOR ION TRAPS AND GEM DETECTORS IN THE SINARA OPEN HARDWARE ECOSYSTEM

nr katalogowy: 145077
10.15199/13.2023.8.9

Streszczenie
W badaniach naukowych precyzyjna kontrola wysokich napięć jest niezwykle istotna, zwłaszcza w pułapkach jonowych i detektorach GEM (Gas Electron Multiplier). W ramach projektu Sinara, zaprojektowany został nowy dedykowany system generacji i kontroli wysokich napięć. Projekt wprowadza kartę systemową DIOT opartą na układzie STM32 oraz kartę zasilania wysokonapięciowego (HVSUP_ISOL), przeznaczoną do zastosowań nie wymagających kontroli w czasie rzeczywistym, dostarczającą napięcia do +/-6kV. Karta HVSUP_ISOL jest w pełni izolowana, zapewniając bezpieczeństwo systemu, oraz oferuje konfigurację dwukanałową z wspólnym terminalem dla łatwego kaskadowania. Oprogramowanie oparte na protokole MQTT umożliwia użytkownikom zdalną kontrolę różnych ustawień, a dane telemetrii dostarczają informacji o działaniu systemu.

Abstract
In scientific research, precise control of high voltages is crucial, particularly in ion traps and Gas Electron Multiplier (GEM) detectors.. The Sinara open hardware project addresses this need by developing a dedicated high-voltage system. The project introduces an STM32-based DIOT system board and a High Voltage Supply Board (HVSUP_ISOL) designed for non-real-time applications, providing up to +/-6kV. The HVSUP_ISOL board is fully isolated, ensuring system safety, and offers dual-channel configuration with a shared common terminal for easy cascading. The firmware based on the MQTT protocol enables users to remotely control various settings, and telemetry data provides insights into the system’s operation.

Tomasz Przywózki
Grzegorz Kasprowicz
Filip Świtakowski
Paweł Kulik