Alta tensión de precisión para detectores | Kolbi

Solución de test y medida

Fuentes de Alta Tensión de Precisión para Detectores y Aceleradores

Fuentes de alta tensión de precisión iSeg SHR y Els NGPS para detectores y aceleradores, con ripple del orden de ppm.

Datos clave

  • Ripple y ruido5x10⁻⁷ de Vout
  • Resolución de corriente50 pA
  • Tensión SHR500 V a 6 kV
  • Els NGPSHasta 10 kV DC

La solución en 30 segundos

La calidad del dato es inseparable de la calidad de la fuente

El reto

El ripple de la fuente aparece en el espectro del detector y se confunde con la señal física que se quiere medir.

La solución

Convertidor resonante de iSeg y control DSP multi-lazo de Els para tensiones estables y de bajo ruido.

El resultado

La fuente deja de limitar la resolución energética del detector.

Leer el reto completo

Un detector de silicio, un fotomultiplicador (PMT) o un detector de germanio hiperpuro (HPGe) necesita una tensión de polarización estable con ruido en el rango de partes por millón (ppm) de la tensión de salida. Si el ripple de la fuente de alta tensión supera ese nivel, el ruido aparece en el espectro de energía del detector y se confunde con la señal física que se intenta medir. En física de partículas esto es una restricción concreta: la fuente no puede ser el factor limitante de la resolución energética del detector. Un HPGe de última generación puede tener una resolución relativa de 10⁻³; si la fuente introduce un ripple equivalente, el detector no puede demostrar su resolución real.

El segundo problema es práctico: en una instalación con decenas o cientos de detectores, alimentar y monitorizar cada canal de alta tensión desde un sistema centralizado, con capacidad de cambiar la tensión de cada canal remotamente, requiere un sistema modular específico que no se puede lograr con fuentes individuales independientes.

Cómo lo resuelve Kolbi

iSeg SHR y Els NGPS

iSeg SHR, la fuente de alta tensión de escritorio de mayor precisión del mercado para laboratorio de física experimental. La tecnología de convertidor resonante patentado de iSeg (conmutación sinusoidal en el cruce por cero) elimina los picos de conmutación que generan el ripple en los convertidores convencionales. El resultado: ripple y ruido de 5×10⁻⁷ de la tensión de salida ajustada, equivalente a 0,5mV a 1.000V.

Polaridad reversible electrónica, sin desconectar ni manipular físicamente la fuente ni el detector. La inversión de polaridad se realiza por software con la misma estabilidad que la operación normal. Esto es fundamental para detectores que requieren test con ambas polaridades y para experimentos donde el cambio de polaridad sin intervención manual elimina el riesgo de daño al detector.

Doble rango de medida de corriente con resolución de 50pA, para caracterización completa de la corriente de fuga del detector en función de la tensión de polarización. La curva I-V del detector con resolución de 50pA proporciona información sobre el estado de salud del detector y la calidad del material semiconductor que ningún otro instrumento puede medir de forma integrada.

Els NGPS, para aceleradores universitarios y laboratorios que necesitan alimentar imanes de focalización o de deflexión con corrientes muy estables en el rango de ppm. Control completamente digital DSP multi-lazo con la estabilidad a largo plazo que requieren los ciclos de aceleración. Els es proveedor de referencia del CERN para el LHC desde 2006. La serie EASY-DRIVER lleva la misma tecnología a laboratorios con menor presupuesto.

Sistema MPOD (iSeg + W-IE-NE-R), para instalaciones con múltiples detectores: crate 6U Eurocassette con hasta 16 módulos de alta y baja tensión, servidor iCS con acceso web desde cualquier navegador y scripting Python, protocolo SNMP para integración con sistemas de control del experimento. Más de 2.000 crates fabricados para el LHC del CERN.

Componente y función en esta solución
ComponenteFunción en esta solución
iSeg SHR benchtopPolarización de detector con ripple 5×10⁻⁷, polaridad reversible
iSeg NHQ/NHR módulos NIMMódulos NIM para crates de laboratorio existentes
Sistema MPOD/MMSMulticanal HV+LV para grandes instalaciones de detectores
Els NGPSAlimentación de imanes en aceleradores con control DSP
Els EASY-DRIVERVersión laboratorio universitario con tecnología NGPS

Especificaciones clave

iSeg SHR · Els NGPS

ParámetroiSeg SHREls NGPS
Ripple y ruido5×10⁻⁷ de Vout ajustada5×10⁻⁷ de Vout
Resolución de corriente50pA (doble rango)ppm según modelo
Polaridad reversibleSí, electrónica, sin desconectarSí (bipolar)
Rango de tensión500V a 6kV (según modelo)Hasta 10kV DC
ControlAnalógico + LAN SCPIDigital DSP multi-lazo
FormatoBenchtop / NIM / MPODRack 19"
Tecnología convertidorResonante patentado (iSeg)DSP digital (Els)
Referencia instaladaCERN, PSI, GSI, DESYCERN LHC desde 2006

¿Necesitas polarizar detectores con estabilidad de ppm, alimentar imanes de un acelerador o tienes una aplicación industrial de alta tensión de precisión?

Cuéntanos el rango de tensión, la resolución de corriente requerida y si necesitas formato benchtop, NIM o sistema multicanal MPOD. Podemos organizar una demostración con tu propio detector o carga de test en nuestras instalaciones de Zamudio.

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