Application de IsegCANHVControl : détecteur Ge (Germanium)

Le logiciel IsegCANHVControl est dédié au pilotage des châssis haute tension multi-voies, c’est ce que nous expliquons dans le chapitre intitulé  Logiciel IsegCANHVControl sous CANbus pour modules haute tension ISEG.

Néanmoins certaines classes de détecteurs nécessitent une attention particulière dans la façon de les piloter. C’est le cas des détecteurs à semi-conducteurs Germanium (Ge) utilisés dans l’industrie nucléaire, la radioprotection ou encore dans la physique des particules.

Ces détecteurs sont alimentés avec une tension de plusieurs kV et fonctionnent avec des températures cryogéniques.

De façon générale, les tensions sont établies avec des rampes de montées et interrompues avec des rampes de descentes.

Un des aspects est de ne pas d’interrompre la haute tension d’une manière brutale, par exemple lorsqu’un courant trop élevé circule dans le détecteur ou qu’un défaut survient au niveau de la température de fonctionnement. Dans ces 2 cas, nous cherchons à mettre hors service la tension avec une méthode douce.

Le logiciel IsegCANHVControl est pourvu de moyens pour gérer au mieux ces montées de tensions et les mises hors services.

Le but de ce chapitre est de montrer comment configurer le logiciel pour que ces modes de fonctionnement inhérents à ces détecteurs soient respectés.

1. Rampe de montée et rampe de descente à la mise sous tension (ON) et à l’arrêt de tension (OFF)

Le choix de la rampe de tension est unique, cela veut dire que la rampe de montée en tension est identique à celle de la descente. Celle-ci se programme via l’onglet ‘Module Access’ –> ‘Ramp Voltage’

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Une action sur ON ou OFF imposera une évolution plus ou moins rapide de la tension, en fonction de la valeur incrémentée qui s’exprime en pourcentage de la tension nominale et par seconde, soit de 0,1 % / s à 20 % / s environ.

2. Rampe de descente dans le cas du sur-courant

Tout courant dépassant la limite consignée engendre une extinction de la tension en accord avec la rampe programmée. Cette consigne est passée en allant dans la fenêtre principale et en cliquant droit une fois que l’on est sur le texte EHS. Une fenetre s’ouvre et il faut activer ‘A ramp down configuration if there is an overcurrent‘

AVANT

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APRES

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3. Rampe de descente dans le cas d’un signal d’Inhibit extérieur actif

D’un point de vue logiciel, la procédure est similaire à celle de l’étape précédente. D’un point de vue hardware, il faut autoriser le système à disjoncter dans le cas ou une remontée de température dans le détecteur a lieu. L’activation hardware se fait via un signal TTL sur une prise SUB-D, ce signal provenant en général d’un automate chargé de superviser plusieurs paramètres dont la température. Toute activation électronique en provenance de l’automate engendrera une coupure de la haute tension en respectant une rampe de descente.

Nous procédons de la même façon qu’à l’étape N°2, sauf que l’on agit sur la commande ‘A ramp down configuration if there is an External Inhibit‘

AVANT

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APRES

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4. Contrôle du status et positionnement des flags

A noter qu’après de tels évènements les flags ETRIP (dépassement de courant) ou EEINH (Inhibit extérieur) de l’EventStatus (Single Channel Access –> Status/Control) ont été levés, interdisant tout redémarrage de la voie de haute tension mise en défaut. Il faut exercer un Reset de cet EventStatus pour repartir.

Flag EEINH

L’image ci-dessous montre le cas d’un Inhibit extérieur, le flag EEINH a été levé.

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Flag ETRIP

L’image suivante montre le cas d’un sur-courant, le flag ETRIP a été levé.

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4. Enregistrement de profil

Comme nous l’avons vu, la sauvegarde des paramètres est importante car elle évite tout risque d’erreur et donc la destruction éventuelle d’un ou de plusieurs détecteurs.

Une fonction de sauvegarde et de chargement de profil est disponible en allant dans l’onglet :

File –> Save a profile

File –> Open a profile

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Nous pouvons enregistrer et charger les tensions, les courants, les configurations de rampe de tension, etc.