В Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН разрабатывается новое поколение электроники для действующих и будущих ускорительных комплексов. Оно ляжет в основу электронных систем управления коллайдера Супер чарм-тау фабрика и будет представлено на международном форуме «Технопром-2017»

Для модернизации существующих и создания будущих систем автоматизации специалисты ИЯФ СО РАН выбрали хорошо известную в мире стандартную магистрально-модульную систему VME64×. Несмотря на то, что первая версия этого стандарта появилась в конце 1990-х годов, он активно применяется в настоящее время на новых зарубежных комплексах NSLS II (США), KEKB (Япония), DESY (Германия). Такая востребованность объясняется богатыми возможностями современной аппаратуры в стандарте VME-64× и ее адекватностью задачам управления.

Основу магистрально-модульных систем составляют два элемента: модуль (главная механическая единица), который может иметь самое разное функциональное назначение, и каркас для установки модулей. Преимущество таких систем — механическая, электрическая и логическая совместимость всех устройств, выполненных в соответствующем стандарте. Это важное свойство дает возможность, во-первых, строить системы различного назначения, обладая конечным набором кирпичиков-модулей, а во-вторых, — создавая общую структуру, использовать приборы как собственной разработки, так и изготовленные различными компаниями.

Первый этап в создании системы управления ускорительным комплексом заключается в согласовании сценариев и режимов работы установок комплекса с функциями этой системы, затем следует разработка ее архитектуры, а после определяются возможные аппаратная и программная платформы. Гибкость и мобильность системы позволяет уже сейчас, не дожидаясь завершения технического проектирования комплексов, создавать аппаратные средства будущих систем управления.

Исследователи ИЯФ СО РАН представили комплект аппаратных средств в стандарте VME-64×, которые будут применяться, в том числе и на Супер чарм-тау фабрике.

«На мировом рынке средняя стоимость подобных модулей колеблется от трех до десяти тысяч долларов, достигая 15—20 тысяч для наиболее сложных вариантов, в то время как себестоимость аналогичных устройств нашего производства — значительно меньше», — рассказывает заведующий радиоэлектронной лабораторией ИЯФ СО РАН доктор технических наук Александр Матвеевич Батраков.

«Главная наша задача – создание новых ускорительных комплексов, которые позволили бы проводить эксперименты по новой физике — физике высоких энергий», — отмечает исследователь.

Заместитель директора ИЯФ СО РАН по научно-организационной работе член-корреспондент РАН Юрий Анатольевич Тихонов рассказал, на каком этапе сейчас находится проект Супер чарм-тау фабрики. Производительность этого ускорителя будет более чем в 100 раз больше, чем у существующих. Реализация проекта станет серьезным вкладом в физику элементарных частиц. На данный момент спроектированы здания и сооружения будущего коллайдера, предварительный компьютер. ИЯФ СО РАН вложил в развитие этого проекта около 40 миллионов долларов из своих внебюджетных средств (по оценкам предыдущего года стоимость проекта — 280 миллионов евро, в этом году институт представит правительству РФ проект с обновленными ценами). Уже запущен новый инжекционный комплекс.

«От момента начала масштабного финансирования до момента начала реальных экспериментов дорожная карта рассчитана — это шесть-семь лет, — говорит Юрий Тихонов. — Когда коллайдер будет запущен, мы сможем получать в сто раз больше информации, а значит, нам будут доступны процессы, происходящие с вероятностью в сто раз меньшей, что является одним из путей поиска новых явлений за пределами Стандартной модели. Благодаря большой статистике и точным экспериментам мы сможем видеть очень маленькие и очень редкие эффекты».

Ученый отмечает, что интерес международной коллаборации к проекту огромный.