ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР А. М. ШАЛАГИН
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
ЗАМЕСТИТЕЛИ ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА: Ю. Н. ЗОЛОТУХИН,
В. К. МАЛИНОВСКИЙ
ОТВЕТСТВЕННЫЙ СЕКРЕТАРЬ
А. Л. АСЕЕВ
И. В. БЫЧКОВ
С. Н. ВАСИЛЬЕВ
Ю. И. ЖУРАВЛЕВ
В. С. КИРИЧУК
Г. Н. КУЛИПАНОВ
Ю. Н. КУЛЬЧИН
Г. Г. МАТВИЕНКО
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
В. П. БЕССМЕЛЬЦЕВ
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Сибирское отделение РАН
Институт динамики систем и теории управления СО РАН
Институт проблем управления им. В. А. Трапезникова РАН
Вычислительный центр им. А. А. Дородницына РАН
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН
Дальневосточное отделение РАН
Институт оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН
Е. С. НЕЖЕВЕНКО Институт автоматики и электрометрии СО РАН
О. И. ПОТАТУРКИН Институт автоматики и электрометрии СО РАН
В. А. СОЙФЕР
А. А. СПЕКТОР
Ю. В. ЧУГУЙ
Институт систем обработки изображений РАН
Новосибирский государственный технический университет
Конструкторско-технологический институт
научного приборостроения СО РАН
В. Ф. ШАБАНОВ
Ю. И. ШОКИН
Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН
Институт вычислительных технологий СО РАН
УЧРЕДИТЕЛИ ЖУРНАЛА:
Сибирское отделение РАН,
Институт автоматики и электрометрии СО РАН
Заведующая редакцией Р. П. ШВЕЦ
Ответственный за выпуск д-р техн. наук Э. А. КУПЕР
Сдано в набор 1.12.2014. Подписано в печать 28.01.2015. Формат (60×84) 1/8. Офсетная печать.
Усл. печ. л. 13,95. Усл. кр.-отт. 11,2. Уч.-изд. л. 11,2. Тираж 195 экз. Свободная цена. Заказ № 10.
Журнал зарегистрирован в Министерстве РФ по делам печати, телерадиовещания
и средств массовых коммуникаций 31.05.2002.
Свидетельство ПИ № 77-12809
Адрес редакции: Институт автоматики и электрометрии СО РАН,
просп. Академика Коптюга, 1, Новосибирск 630090,
тел. 8(383) 330-79-38, E-mail: automr@iae.nsk.su
http://sibran.ru
Издательство СО РАН, Морской просп., 2, Новосибирск 630090.
Отпечатано на полиграфическом участке Издательства СО РАН
- Сибирское отделение РАН,
Институт автоматики и
c
электрометрии СО РАН, 2015
Стр.1
Р О С С И Й С К А Я А К А Д Е М И Я Н А У К
СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ
НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
А В Т О М Е Т Р И Я
ОСНОВАН В ЯНВАРЕ 1965 ГОДА
Том 51
2015
ЯНВАРЬ — ФЕВРАЛЬ
СОДЕРЖАНИЕ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Беркаев Д. Е., Шатунов П. Ю., Шварц Д. Б., Роговский Ю. А., Сенченко А. И.,
Землянский И. М., Касаев А. С., Романов А. Л., Кирпотин А. Н., Лысенко А. П.,
Переведенцев Е. А., Кооп И. А., Козак В. Р., Горчаков К. В., Веремеенко В. Ф.,
Беликов О. В., ШатуновЮ. М. Управление энергией встречных электрон-позитронных
пучков на ускорительном комплексе ВЭПП-2000. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Козак В. Р., Купер Э. А. Многофункциональные устройства для систем автоматизации ускорительных
установок. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Фатькин Г. А. Система анализа данных рентгенографического комплекса на базе ускорителя
ЛИУ-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Аульченко В. М., Епифанов Д. А., Козырев А. Н., Логашенко И. Б., Попов А. С.,
Рубан А. А., Селиванов А. Н., Талышев А. А., Титов В. М., Юдин Ю. В., Эпштейн
Л. Б. Архитектура системы регистрации и запуска детектора КМД-3. . . . . . . . . . . . . .
Аульченко В. М., Жилич В. Н., Жуланов В. В., Кузьмин А. С., Матвиенко Д. В.,
Миябаяши К., Накамура И., УсовЮ. В., Чеон Б. Г., Шварц Б. А., Шебалин В. Е.
Структура и алгоритм функционирования аппаратуры многоканального кристаллического
калориметра для работы при больших загрузках. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Федотов М. Г., Алешаев А. Н., Мишнев С. И., Ровенских А. Ф., Селиванов А. Н.,
Селиванов П. А. Модернизация системы стабилизации пучков синхротронного излучения
накопителя ВЭПП-3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Купер Э. А., Логачев П. В., Репков В. В., Селиванов А. Н., Селиванов П. А., СеменовЮ.
И., Трибендис А. Г., Федотов М. Г., Чертовских А. С. Автоматизированная
система для задания координат шва в установках электронно-лучевой сварки . . . . . . . . . . . . . .
Батраков А. М., Ильин И. В., Павленко А. В. Прецизионные цифровые интеграторы сигналов
с точной синхронизацией . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Карпов Г. В. Импульсный магнитометр на основе ядерного магнитного резонанса . . . . . . . . . . . . .
Бабичев Е. А., Бару С. Е., Леонов В. В., Поросев В. В., Савинов Г. А. Микродозовые
рентгенографические системы Института ядерной физики СО РАН и области их оптимального
применения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Карпов Г. В., Стюф А. С. Быстродействующий цифровой измеритель разности фаз сигнала
пучка ионов и ускоряющего напряжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Дорохов Д. В., Купер Э. А. Система измерения тока ионизационной камеры в экспериментах
с синхротронным излучением. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ВЫХОДИТ 6 РАЗ В ГОД
№ 1
4
12
22
31
39
48
55
62
70
77
87
92
Стр.2
2
АВТОМЕТРИЯ. 2015. Т. 51, № 1
Скоробогатов Д. Н., Кондауров М. Н., Козак В. Р. Автоматизированная система управления
высоковольтным питанием установки электронного охлаждения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Дербенев А. А., Карнаев С. Е., Симонов Е. А., Чеблаков П. Б. Методика мониторинга
параметров бустера для источника синхротронного излучения NSLS-II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МИКРО- И ОПТОЭЛЕКТРОНИКИ
Паращенко М. А., Филиппов Н. С., Кириенко В. В. Микрофлюидный электрогенератор на
основе кремниевой микроканальной мембраны. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
115
99
106
ИЗДАТЕЛЬСТВО СО РАН
НОВОСИБИРСК
2015
Стр.3
ОТ РЕДАКЦИОННОЙ КОЛЛЕГИИ
Институт ядерной физики (ИЯФ) им. Г. И. Будкера—крупнейший институт Российской
академии наук. В его активе выдающиеся работы по физике элементарных частиц,
ускорительной технике, физике плазмы. Для решения этих фундаментальных проблем в
ИЯФ СО РАН были созданы сложнейшие экспериментальные установки, насыщенные
огромным количеством разнообразной электроники.
В предлагаемом выпуске журнала представлены работы, в которых рассмотрены некоторые
аспекты современного состояния и путей развития систем автоматизации экспериментальных
физических установок ИЯФ СО РАН.
Стр.4
4
АВТОМЕТРИЯ. 2015. Т. 51, № 1
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ
В НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК 621.384.63, 681.518.3, 681.518.5
УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГИЕЙ
ВСТРЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОН-ПОЗИТРОННЫХ ПУЧКОВ
НА УСКОРИТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ ВЭПП-2000
Д. Е. Беркаев1, 2, П.Ю. Шатунов1, Д. Б. Шварц1, 2,
Ю. А. Роговский1, 2, А. И. Сенченко1, И. М. Землянский1,
А. С. Касаев1, А. Л. Романов1, А. Н. Кирпотин1, А. П. Лысенко1,
Е. А. Переведенцев1, 2, И. А. Кооп1, 2, 3, В. Р. Козак1, К. В. Горчаков1,
В. Ф. Веремеенко1, О. В. Беликов1, 2,Ю. М. Шатунов1, 2
1Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН,
630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11
2Новосибирский государственный университет,
630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
3Новосибирский государственный технический университет,
630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
E-mail: D.E.Berkaev@inp.nsk.su
На примере одной из основных операций по достижению проектных параметров физической
установки — изменение энергии накопленных и сталкивающихся пучков — рассматриваются
вопросы автоматизации управления электрон-позитронным комплексом ВЭПП2000
(создан в Институте ядерной физики СО РАН, г. Новосибирск) — новой большой
физической установкой, построенной и запущенной в эксплуатацию в России в XXI веке.
Предложен подход к разработке системы автоматизации большой физической установки,
описываются особенности, а также приводятся ключевые моменты, связанные с построением
архитектуры такой системы в целом и отдельных её подсистем.
Ключевые слова: коллайдер, автоматизация, система управления, ускорительный
комплекс, энергия, круглые пучки.
машине с пиковой светимостью 3 · 1030 см−2 · с−1 с несколькими поколениями детекторов
был набран суммарный интеграл светимости ∼100 пбн−1 [1–3]. В то же время в области
энергий от 0,7 до 1 ГэВ в пучке за всю историю работали только два коллайдера:
ADONE (г. Фраскати, Италия) [4] и DCI (г. Орсэ, Франция) [5], имевшие очень низкую
Введение. В 2001 г. остановлен электрон-позитронный коллайдер ВЭПП-2М, плодотворно
работавший с 1974 г. в области энергий 180–700 МэВ в одном пучке. На этой
по современным представлениям светимость около 3 · 1029 см−2 · с−1 и набравшие в сумме
лишь 6 пбн−1 интегральной светимости. Прецизионное измерение сечения аннигиляции
e+e− в адроны в данном диапазоне энергий является одной из важных задач в области
экспериментальной физики. Не менее интересен процесс рождения протон-антипротонных
и нейтрон-антинейтронных пар вблизи порога. Для решения этих и ряда других физических
задач на базе ускорительного комплекса ВЭПП-2М был построен новый электронпозитронный
коллайдер ВЭПП-2000 на энергию до 1 ГэВ в пучке со светимостью до
1 · 1032 см−2 · с−1 [6].
Целью данной работы являлось создание архитектуры и программных алгоритмов
системы автоматизации комплекса ВЭПП-2000 для оптимального управления энергией
встречных электрон-позитронных пучков.
Стр.5