SLOW CONTROL del Experimento ANAIS. Estabilidad ambiental y de adquisición de datos
Investigadores del Grupo de Física Nuclear y Astropartículas de la Universidad de Zaragoza han puesto en marcha el proyecto ANAIS (Annual modulation with NaI Scintillators) en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (LSC) para el estudio de la materia oscura del Universo. Superada la fase de puesta a punto y caracterización de los detectores, ha comenzado la fase de toma de datos. Esta fase se extenderá a lo largo de un periodo de entre dos y cinco años.
La estabilidad del sistema es una característica clave para un experimento de modulación anual como es el caso de ANAIS. Por lo tanto, resulta imprescindible conocer la evolución temporal de algunos parámetros relevantes bajo los que se desarrolla el experimento.
Para esto se ha desarrollado la aplicación “Slow Control”, que se encarga de la monitorización de diversos parámetros entre los que destacan:
Temperaturas: la inestabilidad de la temperatura puede causar una gran cantidad de efectos en todas las etapas de la adquisición de datos.
Nitrógeno: el interior del blindaje es continuamente purgado con un flujo continuo de gas nitrógeno para mantener el espacio experimental lo más libre posible de radón y otros posibles isótopos radiactivos atmosféricos.
Concentración de radón: la actividad del radón es una de las fuentes más comunes de fondo radiactivo.
Alto voltaje e intensidad de los fotomulti-plicadores, PMT, para verificar la estabilidad en ganancia de todos los PMT.
Racks de electrónica: los racks VME y NIM albergan la mayor parte de los módulos electrónicos y, por lo tanto, el control de estos racks es crucial (temperatura, voltajes de las fuentes de alimentación, etc)
El laboratorio subterráneo de Canfranc, LSC, está situado en el túnel ferroviario de Somport, junto al municipio de Canfranc en el Pirineo de Huesca.
Grupo de Combustión y Gasificación
Requisitos
Monitorización de las señales de alta tensión y corriente de los detectores.
Monitorización de las tensiones de alimentación de los preamplificadores de los detectores y de las alimentaciones de los racks de la electrónica de control.
Monitorización de la humedad y la temperatura del armario y de los diferentes racks de la electrónica de control.
Monitorización del sistema de climatización, del flujo de nitrógeno gas y de la concentración de Radón.
Representación gráfica de la frecuencia de sucesos “Muon rate [ μ/s ]”
Almacenamiento de los datos en ficheros.
Visualización en gráficas de todas las variables monitorizadas.
Registro de alarmas y envío de mensajes mediante la aplicación “Telegram” a los miembros del grupo de investigación.
Descripción
Hemos desarrollado una aplicación informática, utilizando LabVIEW como entorno de programación, que se encarga de monitorizar los diferentes parámetros experimentales y de almacenarlos en ficheros de datos. Una de las pantallas de la aplicación permite programar diferentes tipos de alarmas que son enviadas a los miembros del grupo mediante la aplicación de mensajería “Telegram”. También hemos desarrollado parte de la electrónica utilizada, concretamente las tarjetas para lectura de temperaturas, humedad, caudal de gas y voltajes de los preamplificadores.
Software
La aplicación desarrollada permite visualizar los valores de las diferentes variables, presentarlos en gráficas y almacenarlos en ficheros de datos que se generan diariamente.
La adquisición de los distintos tipos de datos del experimento se realiza mediante acceso a ficheros remotos ubicados en servidores web, tanto en el ordenador de control del experimento como en las Beaglebone Black de la electrónica desarrollada.
Una pantalla de ALARMAS permite configurar los intervalos permitidos para los distintos parámetros, generándose mensajes de alarma que son enviados automáticamente a los miembros del grupo experimental.
Hardware
Dos cajas de adquisición de datos de temperatura, humedad, caudal de gas y tensión de los preamplificadores. Disponen de una tarjeta Beaglebone Black con sistema operativo Linux Debian y que incluyen un servidor web para comunicación con el programa de monitorización.
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