CERN/SI/Int. DL/71-10 Rev. 1 6 avril , 7 4 LE "GENERAL DISPLAY" DU PSB. par. C. Bovet G E N E V E

LE "GENERAL DISPLAY" DU PSB par

C. Bovet

G E N E V E

~ ~ . i , 2 , 3 , 4 , 5 ) ·1 b d f . . . l notes et memos anterieurs dont ^l nous a paru on e aire ici a synthese.

La figure l montre les 16 unites d'affichage du PSB, leur distribution clans les racks et les parametres disponibles.

1. LIGNE D'INJECTION

On voit sur la figure 2 l'emplacement des detecteurs qui mesurent l'in- tensite et la position du faisceau avant la distribution verticale, puis les nombres de particules dirigees vers chacun des anneaux, enfin les tempera-

tures des extremites amont et aval des septa d'injection. Les 4 unites d'affichage de la ligne d'injection ont acces

a

tous les parametres grace

·au selecteur (voir Tableau 1).

Tableau 1

bouton parametre affiche selon la position du selecteur

1 2 3 4

UH I-U04H I-UOSH I-U06H I-U07H

-

UV I-U04V I-UOSV I-U06V I-U07V

UE I-U04L: I-UOSE I-U06L:

r-uon

TR BM 42 I-TRl I-TR2 I-TR3

I-TR4 IlTR4 I2TR4 I3TR4 I4TRL1

I-SHl IlSHl I2SH1 IJSHl I4SH1

I-SH2 IlSH2 I2SH2 I3SH2 I4SH2

2. OBSERVATION DES ANNEAUX

acquisition

traitement

utilisation

acquisition

traitement

utilisation

frequence d'oscillation betatronique pendant le cycle d'acceleration, cet affichage sur nixies est independant du programme de mesur) de Q (lequel necessite l'usage de la partition booster7 ).

deux frequences ou un rapport de frequences mesurees par deux compteurs Hewlett Packard, transmises en BCD8 ).

mode a

mode b

Q 4 ⁺

f

S• RU fRF

Q

=

4 ⁺ 5 •rapport de frequence.

Selections dans le rack 9: - mode a OU b

selecteur g.d.*)

boutons g.d.

- 2 anneaux ou 2 plans (mode a) - timing des mesures

choisit l'une des quatre premieres mesures de Q faites clans le cycle

(48 au total)

Q ou Q selon le mode de mesure

e~abli

bdans le rack.

efficacite d'injection, de trapping et d'acceleration.

- nombre -de protons, Nlin' envoyes dans l'anneau considere, et mesure par I-TR4

- courant I, mesure dans le booster par R-TR - frequence RF (seul le mot le plus significatif,

voir Annexe I).

rack 9

selecteur g.d.

choix du temps de mesure sur contraves t1 pour les nixies du rack 9

t2 pour les nixies du rack 10

choix des anneaux (4 anneaux x 1 temps ou 2 anneaux x 2 temps).

*) g.d. pour general display.

acquisition traitement utilisation

acquisition traitement utilisation

·acquisition traitement utilisation

utilisation

acquisition

traitement

rapport des courants mesures

a

deux instants differents.

(Le rapport des nombres de protons serait plus interessant mais necessiterait l'acquisition supplementaire de deux frequences RF soit au total 4 mots, ce qui depasse la capacite du systeme).

deux mesures faites par le meme R-TR (voir Annexe II).

rack 9

selecteur g.d.

choix des instants de mesures t 1 et t ^{2 •} choix de l'anneau.

nombre de protons circulant au temps t 1•

mesure du courant, I, et mesure de ,frequence RF

rack 9

selecteur g.d.

choix du temps de mesure choix de l'anneau.

nombre de protons acceleres

mesure du courant au transfert (T) N . rv I (T)

eJ

selecteur g.d. choix de l'anneau.

nombre de protons acceleres : ces nombres sont des

"moving average" et "moving sigma" calcules en per- manence, qu'on acquiert de la banque des donnees.

selecteur g.d. choix de l'anneau.

position radiale moyenne.

-valeur de t1 sur cont raves en rack 9 (impulsion n du train -frequence RF par les deux mots a et b (voir Annexe I).

n M R/2 ^r _(Yfo)²_]

liR

=

^{l\. y2}

-%

_ly2

-

2 y2 ^f 2 - y2 £2

ytr - ytr

B)

utilisation

3. CONSOLE

On suppose le premier f acteur constant avec y (Q = 4 • 75) et y

tr H

au transfert (pour Q₈

=

YT' de sorte que 6R est exact 4 • 75), mais inferieur de 10%

a

l'injection.

Comme (y2 - 1) ~ (cp) 2 ~ B2 _~ n 2 et yfo ^~ cp ^~ B ~ n ,

on peut ecrire

n2

.

[:]

^{[ 10000 (a/ 100) + b]2}

6R

=

^{7140 + -~} ₂₀₂₁ ^-

(12538) ³ rack 9

selecteur g.d.

choix du temps de mesure t1 ou tz choix de l'anneau.

Les parametres apparaissant ^l.Cl. sont simplement une repetition de certains parametres decrits ailleurs.

4. RF

acquisition traitement utilisation

acquisition

directe du SAS nul

selecteur g.d.

- une valeur - une valeur

choix de l'anneau

a

l'instant correspondant, t

l

.a

t + 6t

~

^{du SAS}

traiternent utilisation

acquisition

traitement utilisation

acguisition

traitement

utilisation

5. TRANSFERT

v []J~J --wo-

^{V2 - V1} car /'.,.t = 100 µs.

rack 9 choix de t3

selecteur g.d. choix de l'anneau.

les mots a et b (voir Annexe 1) (5477)²

f [100 Hz]

10000 (a7100) + b rack 9

selecteur d.g.

- mots a et b au

choix de t3

choix de l'anneau.

temps t

f

(voir Annexe I) - mot b au temps t + /'.,.t

. _[~z]

M f

--

_/'.,.t

^,

/'.,.t = 600 ]JS

/'.,.£

⁼

f2 - fl ;::,c 3

^.

1011(_1-_ _T2

_'r1 1)

_~ ³

^.

^{107 /'.,.b} _a12

OU lib b1 - b2 s J_ b1 > b2 lib 10000 + b1

-

b2 s ^J_ b1 > b2 rack 9 choix de temps t3

selecteur g.d. choix de l'anneau.

Les· instruments de mesure utilises sont les 4 R-TR, les 4 T-Ul, T-TRl

T-U2~ T-U3, T-TR2, T-U4, dont les positions sont visibles sur la figure 3.

Les differents parametres obtenus correspondent aux detecteurs suivants

y ybi y

-

N.

n.

NS N N

ai 1 1 tot tot

- y _ai ybi ^L: N. ₁

n.

₁

_ns n

^CT-_N

T-Ul T-U2,3,4 R-TR, T-TRl R-TR, T-TR2

w~w:

position H et V des 4 faisceaux clans les 4 R-U.

acquisition

traitement

utilisation

acquisition

signal 0

-

signal CT

0

-

0

y c ai

ai ai 0

-

CT ¹ 1,4 ai 0 - 0bi

ybi ⁼ cbi

- - - -

₀

_-

_' ^l. 1,4

.

0bi

Les 12 coefficients C .,

o .,

o . et les 15 coeffi- ai ai ai

cients cbi' obi et obi (voir le detail des chaines d'electronique sur la fig. 4) sont rafraichis

a

l'appel du programme de calibration, et mis en memoire.

console rack 17

selecteur g.d.

appel du progrannne de calibration (ad libitum)

choix du plan H ou V et de TU2,3,4 choix de l'anneau.

position moyenne et intensite totale des 4 faisceaux - signal 0

i

sur la cinquieme chaine d'electronique - signal o ~ de TU2,3,4 (voir fig. 4)

traitement

utilisation

6 -

<\s

cb,,,

a - a

" bs L:

= c

(a - a )

bs bs

console calibration (ad libi turn)

rack 17 choix du plan H ou V et de TU2,3,4.

~,[ ~~ j:

nombre de protons traversant T-TRl

acquisition charge int~gree

traitement utilisation

acquisition

traitement utilisation

~~. l~'L~_J·

acquisition

traitement

N.rvq., ¹

1 l.

selecteur g.d.

1,5 (voir Annexe II)

choix de l ¹anneau pour N ..

1.

efficacite de recombinaison - courants I. (R-TR)

1

- charges q. (T-TRl)

1

n.

rv q./I. , ¹

=

1,5 (voir Annexe II)

1 1 1

seledeur g.d. choix de l'anneau pour

ns·

nombre de protons fournis au PS.

nombre et variance des protons fournis au PS, (moving average) •

efficacite generale du transfert - courant 1₅ (R-TR)

- charge q (T-TR2)

n

rv q/Is

Remerciements

Cette note a beneficie de nombreuses discussions avec U. Bigliani et H. van den Beken.

F. James a rassemble une bonne partie des informations contenues clans l'Annexe III.

Distribution MPS-SI/1.

REFERENCES

1) H. van den Beken, Minutes of a meeting on beam intensity measurements, MPS-SI/Min. C0/70-7.

2) G. Benincasa, Proposition pour le software du "gene~al display", MPS-SI/Note C0/71-1.

3) F. James, Star displas for the PSB, memo du 3.3.1971.

4) C. Bovet, R~union sur la mesure de[, SI/Mi DL/71-21.

5) C. Bovet, Affichage des pick-up du transfert par le general display, memo du 28.5.1971.

6) B. Weisse, Display of intensities and efficiencies at transfer, memo du 21.6.1971.

7) A. Daneels, Proposal for the software for the PSB Q-measurements and displays, SI/Note DL/70-13 .

•

8) G. Baribaud, A. Daneels, Mesures de Q, memo du 29.7.1971.

ANNEXE I

ACQUISITION DE LA FREQUENCE RF

La frequence RF est mesuree en comptant une frequence etalon de 299.975 MHz*) pendant 1000 periodes RF (Bigliani), ce qui fournit un temps T, variant entre T . .

=

299.975 x 10⁹/2.9896 x 10⁶ 100. 340

1.n]

T .

=

299.975 x 10⁹/8.0331 x 10⁶ 37 342, soit un nombre de 6 chiffres. eJ

Comme le systeme STARA ne permet de transporter que 4 chiffres, en BCD, chaque valeur de T sera transmise par deux nombres : a contenant les 4

premiers chiffres, et b, les 4 derniers (avec recouvrement des 2 chiffres centraux).

Selon l'usage que l'on a de la frequence RF, on acquerra soit a, soit b, soit taus les deux. Huit mesures se font par cycle et par anneau;

elles servent aux buts suivants :

Memoires

But de la mesure Memoires Timing

a et b acquises

1 £. al, bl WLO

1.nJ

2 £.

.

al, bl, b2 WLO + 6t

1.UJ

.-

3 f (t3) a3, b3 t3 variab. (rack 9)

4

f (

t3) a4, _{bl! '} b3 t3 ⁺ 6t

5 ^f

eJ a5, b5 WFT

6 n(O,t1), N(t1), R( t1) a6~ b6

t I

!

variab. (rack 9) 7 n(O,t2), N ( t2) , R( t2) a7, b7 t2

8 f ( t) a8 t aj us t. par ordin.

*) Cette frequence curieuse rend le calcul par l'~rdinateur 1800 tres precis, car 5477 2

=

29997529.

R-TR

ANNEXE

n*)

ACQUISITION DES TRANSFORMATEURS R-TR, T-TRl et T-TR.2

chaque transformateur eff ectue et met en memoire 5 mesures par cycle (1 bit d'acquisition = 1 mA). La prise d'echantillon <lure 20 µs et les mesures doivent etre espacees d'au moins 30 µs.

Memo ire Timing But de la mesure

1 t1

!

n(O,t1), N (t1)

!

rack 9 n(t1,t2)

2 tz n(O,t2), N(t2)

3 T : transfert

-

N

ej' n. ^]_

4 t

!

' ordinateur LOG, IBS,

...

^' etc.

5 t

En outre, une somme des courants mesures sur les 4 anneaux,au trans- fert est mise en memoire separement. Elle sert au calcul de ns et n

(1 bit d'acquisition = 10 mA).

T-TR.l

T-TR2

selon l'ouverture des portes d'integrateurs, on met en memoire les charges des 4 anneaux et la charge totale (1 bit d'acqui- sition

=

10⁹ protons pour les anneaux individuels, 10 10 protons pour la somme).

Memo ire But de la mesure 1,4 _{N ~ '}

]_ n.

]_

5 Ns, ns

une valeur par cycle (1 bit d'acquisition

a

calculer N, n, Ntot'

ON'

10 10 protons) sert

·*) Information communiquee par S. Battisti.

ANNEXE III

LISTE D'ADRESSES ET DE CONSTANTES Une description complete des variables donnant - le nombre de chiffres

a

^afficher,

- la position du point decimal - l'unite

- les adresses STARA des quantites

a

acquerir (en fonction de la position du selecteur g.d.)

- les valeurs min et max des acquisitions

- les coefficients intervenant clans le calcul des variables - l'algorithme de calcul

existe sous fo+me d'une feuille A3 par unite d'affichage. Ces feuilles peuvent etre obtenues sur demande.

~' ' I

^{I '}

I I I I I

l! ^{2 I 6}

^{UH UV U2}

^{! TR}

ⁱ

^{~-TR4 I _!-S~-· J-SH2}

~ ^{! 3}

^I

^{7 I} u

^H

^! u v u ^{2 ' TR} I ^{I -}

^TR4

^!

^l-SH1

I

^1-SH2

c I

^{I I}

I

I · -

.Ql, 4 ! 7

I

^UH

i

^{UV U2 TR i I-TR4 i}

I-SH1 I-SH2 I

§ l2_ ^{9 I Oa I}

^{Gb 11.(0,tl)} 1'1.(t1,t2) N(tl) Nej Nej

CJN

liR(tl)

:.;:;I

^{I I - i}

g'

^{6 9 Oa Ob} r'!.(O,t1) 1 r'!.(t1,t2)

I

N(t1) \ Nej Nej j UN

~R(ti)

~

I

^!

SS

₁

7

1

10 I Oa

^j Q b rt(O,t2) 1 ^{rt(t1,t2) j}

-8 ^I

^{I I}

^I

^I

^I

I 8

I

^{10 I} Oa

i

^{Ob 1}

ri.co,t2) I

fl.(t1,t2) i

~1~9 ^{I 11}

!fl

§ 10 I 11

u I I

Ob I

^r\.(O,t1)

TR30

Oa

TR30

^Oa _{Q b}

I

ri_ ^{(0, t 2)}

f J

^{11 114}

^I

^Ymax

^I

et:

I ¹² I ¹⁵ I ^{K I}

\ finj

I v

^<t3)

Vinj

.

V

^inj

.

finj

I

^V(t3)

13 I 17 ! ^Yai I

^{Ybi y Ni}

2 I Ni

1 I

18

I

I Yai {

18 I ^Yai ' t I

^N;

^I

l

^Ni

I

~. .. ··--- -

N(t 2) Nej

N (t 2) Nej

ll.(t1,t2)

I

N <t1) 11(ti,t2)

I N

^(t2)

.

V(t3)

I

f(t3)

Vct3) I f

<t3)

11.

ⁱ

Ns

ri.

ⁱ

11

ⁱ

rt i

11.

5

Nej

Ui\J

I

Nej v.~

Nei I Nei

I Nej

I

^0-N

f(t3)

i

^Vej

tct3) I v~j

Ntot

N

^tot

rt

UFJ

N tot Ntot

11. UN

~R(t2)

~R(t2) ₁

~R(tl)

I·

^Ntot

~R(t2) I

^UNtot

f

ej

13}3>

1"'~i !

^A-

\ ^{. I} 1/V ^-

^'

\ \ '

1-0• 1s-ai \

1~13~

1S"0.4

~ I I

3 \

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^{6 1"0. 1}

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^{1 ,5}

^I

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I

I

^I

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I

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I I

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Fio. 3

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I

^{I ' .,}

. \r "tT / + ^1\lf -~ 1i11 o _ l '7 1

\ CE.RI'. S_ / In ^{u .} l•.,'1.-'-'I 6 _, _,._; I

I

3 ·-~~---c,,..---V//

V=

Multiplexer AH, AV

2 3 4

' ' '

I I \ \ I I I \

2 3 4

from the manual conrol box

v=

Multiplexer AH,Ll.V,number of station

t.H, !:N

A A Amplifiers

Attenuators .--- An::ilog

Observation

11

rtes

¢

2 3

Integrators

0

4 5 2 3 4

Time to Digital Converters, Buffer

STAR Aquisition

'

Computer Display

+

Fig.Ji.

(sr/Note

^MAE/70-7)