Flex MOSTAB ระบบสร้างความเสถียรให้กับสเปกโตรสโคปโดยใช้ FPGA


Flex MOSTAB


MOSTAB(Monochromator Stabilization)คือระบบที่ควบคุมฟีดแบ๊คที่เกิดจากปรับตำแหน่งของคริสตัลสองส่วนให้เข้ากันของสเปกโตรสโคปด้วยการวัดตำแหน่งและความสว่างของลำแสง สามารถควบคุมระบบด้วยการปรับจูนฟีดแบ๊คแบบแกนเดี่ยว เกิดจากการรวมกันระหว่างซอฟต์แวร์ควบคุมและฟีดแบ๊คคอนโทรลเลอร์ นอกจากนี้ยังสามารถปรับความเสถียรตำแหน่งและความแสงของลำแสงจากสเปกโตรสโคปได้อย่างมีประสิทธิภาพอีกด้วย
Flex MOSTAB นั้นพัฒนามาจาก MOSTAB รุ่น DPS โดยนำ FPGA การ์ดและ CPU มาประกอบร่วมกับ NI Single-Board RIO(NI sbRIO-9636) ใส่ลงในแร๊คขนาด 19 นิ้วแล้วควบคุมด้วย NI LabVIEW จึงทำให้รุ่นใหม่นี้มีฟังค์ชั่นเสริมขึ้นจากเดิมมากมาย


เอกสาร


  1. StandAlone Control
    ฟีดแบ๊คคอนโทรลเลอร์ของ Flex MOSTAB นั้นใช้ FPGA และ Real-Time OS มาประกอบกัน ทำให้แม้เครื่องคอมพิวเตอร์จะถูกรบกวนจนหยุดทำงานก็ยังสามารถทำงานต่อไปได้

  2. สามารถรองรับ Object ได้หลากหลายมากขึ้น
    ฟีดแบ๊คคอนโทรลเลอร์นั้นใช้อุปกรณ์ NI RIO ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยืนยาวและสามารถซ่อมและเปลี่ยนชิ้นส่วนได้

  3. ความสามารถในการต่อขยายและการนำโค้ดมาใช้ใหม่
    ส่วนควบคุม หรือ โค้ด FPGA นั้นใช้ NI LabVIEW ทำให้การปรับเปลี่ยนฮาร์ดแวร์สามารถทำได้อย่างไร้ปัญหา นอกจากนี้การปรับตรรกะในการควบคุมก็สามารถทำได้อย่างอิสระ แม้กระทั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้ควบคุมเองก็สามารถเปลี่ยนได้

  4. ปรับฟีดแบ๊คพารามิเตอร์
    เนื่องจากการปรับฟีดแบ๊คพารามิเตอร์นั้นเป็นแบบอัตโนมัติ ทำให้สามารถเรียนรู้การปรับแต่งได้ง่ายมาก

DCM: โมโนโครเมเตอร์
PSIC: ตัวหาตำแหน่งของ Ionization Chamber​
IC: Ionization Chamber​
Current Amp: แผงวงตรปรับแรงดันไฟฟ้า
PZ Controller: PZ คอนโทรลเลอร์

ตัวระบบประกอบตัวการต่อโมโนโครเมเตอร์เข้ากับฟีดแบ๊คคอนโทรลเลอร์และ PZ คอนโทรลเลอร์หรือคอมพิวเตอร์ควบคุม ตามแผนภาพนั้นโหมดจะสามารถปรับเปลี่ยนตามการเปลี่ยนชิ้นส่วน

①โหมดเสถียรตำแหน่งลำแสง

②โหมดเสถียรความเข้มของลำแสง

Feedback Controller(NI sbRIO-9636)
โปรเซสเซอร์ 400 MHz
เมมโมรี่ 256 MB
พื้นที่ความจุ 512 MB
FPGA Xilinx Spartan-6 LX25
เน็ตเวิร์คอินเตอร์เฟส 10BaseT หรือ 100BaseTX Ethernet
Analog Input
จำนวนชาแนล 3
ความละเอียด 16 บิท
Maximum Sampling Rate 200 kS/s
Input Range ±10 V、±5 V、±2 V、±1 V
Analog Output
จำนวนชาแนล 3
ความละเอียด 12 บิท
Maximum Sampling Rate 336 kS/s
Input Range 0 ~ 5 V
อื่นๆ
ขนาดภายนอก 482.4mm × 330mm × 88mm
ราคา สามารถต่อรองได้

* ยังไม่ได้รวมราคาคอมพิวเตอร์ควบคุมอยู่ในระบบ เพราะฉะนั้นเจำเป็นที่จะต้องจัดหาเครื่องคอมพิวเตอร์ที่สามารถลง LabVIEW เตรียมไว้