Sistema di calibrazione temporale Trasmissione del Clock e del tempo assoluto

1. Sistema di calibrazione temporaleTrasmissione del Clock e del tempo assoluto Nemo Fase1

2. Sommario • Scheda TimCal • Design Circuito Ottico • Interfacce ottiche • Misura dei ritardi di fibra • Sistema di calibrazione esterno • Sistema di trasmissione del clock e trasmissione delle informazioni temporali

3. Scheda TimCal Connettore alimentazione Controllo Impulsatore • Nuova versione perfezionata per poter supportare calibrazioni infra–piano; • Due tipi di regolazione: coarse e fine, ciascuna suddivisa in 100 step; • All’inizio del luglio scorso il setup è stato accordato al sistema di acquisizione per garantire 1 p.e. al minimo e 10 p.e. al massimo di intensità in ogni piano; • Prova di stress effettuata. Dopo il deployment sono state trovate tutte funzionanti. Condizionamento Alimentazione Interfaccia led/fibra Connettore scheda Main • LED Agilent HLMP CB15 InGaN Blu; • Lunghezza d’onda 472 nm; • Consumo TimCal (5V e 12V) minore di 150 mW.

4. To upper floor To lower floor TimCal Electro-optical connector Splitter 10/90 1x2 Splitter 50/50 1x2 Splitter 50/50 2x2 Schema ottico • Lo stesso impulso generato dalla TimCal viene inviato verso i moduli ottici con tempi fissati; • Permette di illuminare due moduli ottici di tutti i piani adiacenti • Configurazione identica per tutti i piani; • Possibilità di estensione a qualunque geometria e configurazione della torre. Optical Module

5. To upper floor Optical Module To lower floor TimCal Electro-optical connector Splitter 10/90 1x2 Splitter 50/50 1x2 Splitter 50/50 2x2 Implementazione schema ottico • Fibra scelta: TorLabs multimodo ASF 50/125Y (NA 0,22), ha attenuazioni leggermente inferiori nel campo del visibile • Componenti commerciali, di facile reperibilità e basso costo

6. 10° 12,7° Interfacce ottiche • In mancanza di soluzioni commerciali è stato necessario ingegnerizzare entrambe le interfacce; • Un lunga e accurata fase di indagine e numerosi tentativi per facilitare la fase di integrazione e per non dilapidare la potenza ottica disponibile; • In entrambi i casi la resistenza alle vibrazioni e la conservazione della posizione è fondamentale

7. Misura ritardi di fibre TimCal di riferimento • Misura per differenza; • Tra le due fibre di riferimento viene inserita la fibra da caratterizzare; • regolazione ad un segnale di riferimento. PC Memorizza tempi Inizializza TimCal Invia comando start comandi Fibra ottica di riferimento (20+1 m) comandi Attuatore TDC start Discriminatore stop Hamamatsu H6780 • Piccolo Rise Time (0.78 ns) • Piccolo TTS (0.28ns)

8. Calibrazione Temporale onshore • Impulsi inviati da un’unica sorgente tramite fibre esterne calibrate; • Necessità di torre oscurata e sistema di acquisizione attivo • Impulsi sincroni con l’intero clock della torre • Permette di confutare il sistema interno Sistema di splitting TimCal di riferimento Sistema di trasmissione del clock Sistema implementato su un numero limitato di moduli ottici con risultati confortanti Sistema di acquisizione

9. Clock Shore Station • Recupero clock derivato da GPS e Fan-out verso FCMdream in frequenza e formati opportuni • Ricezione data e ora attraverso il formato IRIG e trasmissione a FCMdream con canale parallelo (trasmissione numero di trama) • Controllo impulsatore TimCal • Misura del tempo Go-and-Back FCM_onshore/FCM_offshore attraverso TDC • TDC SR620 Stanford Research System • Ricevitore Symmetricomm XLi – GPS • Antenna GPS • PC Cronos • Crate NI PXI con FPGA board 1Mgate Antenna GPS Seriale XLi – GPS Symmetricom PC Cronos GPIB IRIG B Clock 10MHz Startx SCSI TDC Interfaccia Crate PXI FPGA Stopx 4 X LVDS Dati 4MHz 4 X LVDS Clock 4MHz

10. Problemi riscontrati

11. Nuove funzionalità

12. Disegno scheda Time_Cal finalizzato Schede Time_Cal in produzione Componenti acquisiti Specifiche verificate con il fotomoltiplicatore che verrà utilizzato in NEMO fase1 Test di interfaccia con la scheda MAIN, effettuato Conclusioni Attività in corso Costruzione di una dark box per test con PMT-NEMO a Bari Implementazione della catena di cavi e splitter (sinergia con LNS) Valutazione della distribuzione di potenza ottica