Sistema di calibrazione temporale
Trasmissione del Clock e del
tempo assoluto
Nemo Fase1
Martino Ruppi - CM Catania 12 – 14 febbraio 2007
Sommario
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Scheda TimCal
Design Circuito Ottico
Interfacce ottiche
Misura dei ritardi di fibra
Sistema di calibrazione esterno
Sistema di trasmissione del clock e
trasmissione delle informazioni temporali
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Scheda TimCal
Connettore
alimentazione Controllo
Impulsatore
• Nuova versione perfezionata
per poter supportare
calibrazioni infra–piano;
• Due tipi di regolazione: coarse
e fine, ciascuna suddivisa in
100 step;
Condizionamento
Alimentazione
Interfaccia Connettore
led/fibra scheda Main
• LED Agilent HLMP CB15 InGaN Blu;
• Lunghezza d’onda 472 nm;
• Consumo TimCal (5V e 12V) minore
di 150 mW.
• All’inizio del luglio scorso il
setup è stato accordato al
sistema di acquisizione per
garantire 1 p.e. al minimo e 10
p.e. al massimo di intensità in
ogni piano;
• Prova di stress effettuata.
Dopo il deployment sono state
trovate tutte funzionanti.
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Schema ottico
• Lo stesso impulso
To upper
floor
generato dalla
TimCal
viene inviato verso i
moduli ottici con tempi
fissati;
• Permette di illuminare
due moduli ottici di tutti i
piani adiacenti
• Configurazione identica
per tutti i piani;
Optical Module
Electro-optical
connector
Splitter 10/90 1x2
Splitter 50/50 1x2
Splitter 50/50 2x2
• Possibilità di estensione
a qualunque geometria e
configurazione della
torre.
To lower floor
TimCal
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Implementazione schema ottico
• Fibra scelta: TorLabs
multimodo ASF
(NA
To50/125Y
upper floor
0,22), ha attenuazioni
leggermente inferiori nel
campo del visibile
• Componenti commerciali, di
facile reperibilità e basso
costo
Optical Module
Electro-optical
connector
Splitter 10/90 1x2
Splitter 50/50 1x2
Splitter 50/50 2x2
To lower floor
TimCal
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Interfacce ottiche
• In mancanza di soluzioni commerciali
è stato necessario ingegnerizzare
entrambe le interfacce;
• Un lunga e accurata fase di indagine e
numerosi tentativi per facilitare la fase
di integrazione e per non dilapidare la
potenza ottica disponibile;
• In entrambi i casi la resistenza alle
vibrazioni e la conservazione della
posizione è fondamentale
10°
12,7°
 NA 

 n0 
  arcsin 
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Misura ritardi di fibre
• Misura per differenza;
TimCal di riferimento
• Tra le due fibre di riferimento viene
inserita la fibra da caratterizzare;
• regolazione ad un segnale di
riferimento.
Fibra ottica di
riferimento (20+1 m)
PC
Memorizza tempi
Inizializza TimCal
Invia comando start
comandi
comandi
Attuatore
start
TDC
Discriminatore stop
Hamamatsu H6780
• Piccolo Rise Time (0.78 ns)
• Piccolo TTS (0.28ns)
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Calibrazione Temporale onshore
• Impulsi inviati da un’unica sorgente tramite
fibre esterne calibrate;
• Necessità di torre oscurata e sistema di
acquisizione attivo
• Impulsi sincroni con l’intero clock della torre
• Permette di confutare il sistema interno
Sistema
di splitting
TimCal di
riferimento
Sistema di
trasmissione
del clock
Sistema implementato su un
numero limitato di moduli ottici
con risultati confortanti
Sistema di acquisizione
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Clock Shore Station
• Recupero clock derivato da GPS e Fan-out
verso FCMdream in frequenza e formati
opportuni
• Ricezione data e ora attraverso il formato IRIG
e trasmissione a FCMdream con canale
parallelo (trasmissione numero di trama)
• Controllo impulsatore TimCal
• Misura del tempo Go-and-Back
FCM_onshore/FCM_offshore attraverso TDC
XLi – GPS
Symmetricom
Antenna
GPS
GPIB
IRIG B
Startx
TDC
Stopx
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•
PC Cronos
Clock 10MHz
SCSI
Interfaccia
4 X LVDS
Dati 4MHz
Seriale
Crate PXI
FPGA
4 X LVDS
Clock 4MHz
TDC SR620 Stanford Research System
Ricevitore Symmetricomm XLi – GPS
Antenna GPS
PC Cronos
Crate NI PXI con FPGA board 1Mgate
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Problemi riscontrati
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Nuove funzionalità
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Conclusioni
Disegno scheda Time_Cal finalizzato
Schede Time_Cal in produzione
Componenti acquisiti
Specifiche verificate con il fotomoltiplicatore che verrà utilizzato in NEMO
fase1
Test di interfaccia con la scheda MAIN, effettuato
Attività in corso
Costruzione di una dark box per test con PMT-NEMO a Bari
Implementazione della catena di cavi e splitter (sinergia con LNS)
Valutazione della distribuzione di potenza ottica
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