Балка 36 | Балка 36М | Ст3 | 09Г2С

Вес балки двутавровой серии Ш » Металлобазы.

ру

Выбор металлопрокатаАрматураБалка двутавроваяКатанкаКвадратКругЛентаЛистПолосаПроволокаСеткаТруба профильнаяТруба круглаяТруба чугуннаяУголокШвеллерШестигранникШпунтТипРазмер

По всей РоссииСанкт-Петербург

В таблице показан вес двутавровых балок, широкополочных, серии Ш

h — высота двутавровой балки

b — ширина полки

s — толщина стенки

t — толщина полки

r — радиус сопряжения полки к профилю

Советуем прочесть, полезную статью: Что такое двутавровая балка

Основная серия | С уклоном внутренних граней полок | Серия Ш | Серия К | Серия Д

Высокоэнергетическая стереоскопическая система

• Техника Черенкова
• Расположение телескопов
• Крепление и тарелка
• Зеркало
• Камера
• Центральная спусковая система
• Сбор данных
• Телескопический мониторинг
• Мониторинг атмосферы
• Параметры телескопов HESS I и HESS II

Обзор H. E.S.S. I телескопы, см., например, материалы МККК 2001 г. Видеть
также хронология строительства
H.E.S.S. я (1994-2004) и изображения со строительства H.E.S.S. Я телескопы.

Техника Черенкова

Короткий (300 кБ) и длинный (4 МБ) фильм (в анимационном
GIF), показывающий черенковские изображения, записанные с помощью первого
H.E.S.S. телескоп в 2002 г. Найден типичный удлиненный поток
изображения, а также мюонные «кольца», образующиеся при воздушном ливне
частица достигает земли и попадает в телескоп

Обнаружение высокоэнергетического гамма-излучения с помощью H.E.S.S. телескопы основаны
по аэрофотосъемке по черенковской методике.

• Падающий высокоэнергетический гамма-луч взаимодействует высоко в
  атмосферу и создает воздух
  поток вторичных частиц. Количество ливневых частиц
  достигает максимума на высоте около 10 км, и ливень затухает
  глубже в атмосферу. Поскольку частицы ливня движутся со
  по сути со скоростью света, они излучают черенковских света , а
  слабый голубой свет.
• Черенковский свет сияет
  вокруг направления падающей первичной частицы и
  освещает на земле площадь диаметром около 250 м,
  часто называют Черенковским легким бассейном. Для первичного
  фотон при энергии ТэВ (10 ¹² эВ), всего около 100 фотонов
  за м ² видны на земле. Они прибывают в течение
  очень короткий промежуток времени, несколько наносекунд.
• Где-то находится телескоп
  внутри светового пула «увидит» воздушный душ,
  при условии, что площадь его зеркала достаточно велика, чтобы собрать достаточно
  фотоны. «Эффективная зона обнаружения» черенковского
  таким образом, приблизительно определяется площадью черенковского телескопа.
  легкий бассейн, около 50000 м ² , для сравнения с
  суб-м ² Зона обнаружения спутниковых приборов наведения
  обнаруживать гамма-лучи до того, как они взаимодействуют с
  атмосфера.
• Изображение, полученное с
  телескоп показывает след воздушного ливня, который указывает назад
  к небесному объекту, где происходит падающее гамма-излучение
  возник. Интенсивность изображения связана с энергией
  гамма-луч. Форма изображения может быть использована для отклонения
  нежелательный «фон», такой как ливни, вызванные космическими
  лучевые частицы.
• С одним телескопом, обеспечивающим единое изображение ливня,
  сложно восстановить точную геометрию воздушного ливня
  в космосе. Для этого используются несколько телескопов, которые
  осматривать душ с разных точек и обеспечивать стереоскопическое
  реконструкция геометрии душа.

Расположение телескопов

H.E.S.S. представляет собой систему стереоскопических телескопов, в которой несколько телескопов просматривают
тот же воздушный душ.

• Первые четыре H.E.S.S. телескопы (этап I) расположены в
  форме квадрата со стороной 120 м, чтобы обеспечить многократное
  стереоскопические изображения воздушных ливней. Расстояние между телескопами
  представляет собой компромисс между большой базовой длиной, необходимой для
  хороший стереоскопический обзор душевых и требование, чтобы
  два или более телескопа попадают под свет, генерируемый
  душ. Ливни излучают свой черенковский свет на высоте около 10
  км, и на соответствующем расстоянии от телескопов; следовательно
  даже расстояние 120 м приводит к довольно небольшим углам между
  разные взгляды. С другой стороны, учитывая диаметр 250 м.
  черенковского светового бассейна, большее расстояние сделало бы его
  становится все менее вероятным, что несколько телескопов освещены
  одновременно.
• Диагональ квадрата ориентирована с севера на юг.
• На этапе II проекта одна огромная тарелка с примерно 600
  m ² добавлена ​​зеркальная область в центре массива,
  увеличение энергетического охвата, чувствительности и углового разрешения
  инструмента.

Крепление и тарелка

В дизайне H.E.S.S. телескопы, упор был сделан на механические
устойчивость и жесткость крепления и тарелки.

12-метровый H.E.S.S. Я телескопы

• Телескопы
  (здесь до установки зеркала, вид сбоку,
  фронт
  вид) используйте азимутальную монтировку, чтобы навести телескоп на любую точку
  небо. «Базовая рама» вращается
  вокруг вертикальной оси и несет тарелку, которая вращается вокруг
  ось возвышения. И базовая рама, и тарелка выполнены как
  стали
  космические рамки. На технических чертежах показан телескоп с
  фронт
  и назад. Обе оси движутся под
  компьютерное управление для отслеживания небесного объекта по небу.
• Система привода объединяет для каждой оси
  двигатель переменного тока с сервоуправлением и резервный двигатель постоянного тока с батарейным питанием. Чтобы
  уменьшают движущие силы, приводы воздействуют на круговые рельсы длиной около 7 м
  радиус. Максимальная скорость приводных систем составляет около 100 ^o об/мин, в
  чтобы обеспечить быстрый поворот от одного объекта к другому.
  сервопривод
  контроллеры и аккумуляторы для привода постоянного тока находятся в небольшой хижине на
  базовая рама.
• Наведение управляется датчиками углового положения, подключенными к обоим
  оси, которые обеспечивают разрешение в несколько угловых секунд (17-битный цифровой
  считывание плюс дополнительная аналоговая дорожка). Наведение телескопа дополнительно
  контролируется оптическим направляющим телескопом (f=800 мм), оснащенным ПЗС
  камера, служащая для коррекции отклонений от идеального наведения.
• Вес: полный телескоп около 60 т, вкл. камера,
  системы привода, зеркала.

Подробная информация о конструкции телескопа, зеркалах и их
оптические характеристики можно найти в публикациях:

28-метровый H.E.S.S. Телескоп II

Конструкция телескопа H.E.S.S. Структура телескопа II следует тем же руководящим принципам, что и для 12-метровых телескопов:
тарелка с высокой внутренней жесткостью. Основные параметры телескопа

• Система азимутального привода: 12 колес в 6 тележках на рельсе диаметром 36 м;
  4 колеса с приводом от двигателей;
  пиковая скорость позиционирования 200 град/мин;
  диапазон +– 280 град. из паркового положения;
• Высота по оси возвышения: 24 м
• Система подъемного привода: зубчатая рейка с обеих сторон тарелки;
  2 привода с 2 двигателями в каждом;
  пиковая скорость позиционирования 100 град/мин;
  диапазон –125 град. +90 град. от вертикального;
• Размеры тарелки 32,6 м на 24,3 м, что эквивалентно круглой тарелке 28 м

Камера поддерживается четверкой. Четвероногое
соединения с тарелкой и опорными ступицами тарелки с высотными подшипниками иллюстрируют размер конструкции.

Вес комплекта H.E.S.S. Телескоп II составляет 580 тонн.

Зеркало

Зеркало фокусирует на камеру черенковский свет воздушного ливня.
Релевантными для работы телескопа являются чистая площадь зеркала и
качество изображения, т.е. функция рассеяния точки (размер изображения
точечный источник).

12-метровый H.E.S.S. I зеркала

• Из соображений экономии зеркало
  сегментировано на 382 круглые зеркальные грани по 60 см
  диаметр, изготовлен из
  алюминизированное стекло с кварцевым покрытием.
• Зеркало имеет фокусное расстояние 15 м и светосилу 0,8; зеркало
  грани расположены по схеме Дэвиса-Коттона (на сфере радиуса f),
  что обеспечивает хорошее изображение и для внеосевых лучей.
• Общая площадь зеркала 108 м ² на телескоп.
• Отражательная способность зеркала >80% (от 300 до 600 нм). Каждая зеркальная плитка
  индивидуально протестированы на отражательную способность и качество изображения перед установкой.
• Ориентация каждой грани
  регулируется двумя дистанционно управляемыми
  моторы. Для совмещения граней зеркала изображение звезды в
  фокальная плоскость просматривается ПЗС-камерой в центре тарелки. До
  выравнивание грани, каждая грань создает световое пятно. Одно зеркало в
  Затем отдельные зеркала перемещаются до тех пор, пока все точки не сойдутся в одной точке.
  центр. Процедура полностью автоматическая; первоначальное выравнивание требует
  несколько ночей. Эффект выравнивания визуализируется путем сравнения изображения
  звезды до и
  после
  выравнивание. Регулировка зеркала будет регулярно проверяться; когда требуется, а
  повторное выравнивание может продолжиться через несколько часов.
• Зеркала H.E.S.S. телескопы фокусируются на расстояние до объекта
  около 10 км, что соответствует типичному расстоянию ливня от
  телескопы.
• Указанная функция разброса точек, включая ошибки выравнивания, составляет 0,03 ^o
  (среднеквадратичное значение) на оси (0,5 мрад), 0,06 ^o (1 мрад) для лучей 2 ^o вне оси. Измеренный
  функции разброса точек превышают.
  На большей части поля зрения пятно хорошо ограничено
  в пределах одного пикселя (обозначен на рисунке шестиугольным контуром).
  В соответствии с моделированием трассировки лучей ширина пятна
  увеличивается с увеличением угла к оптической оси. Вызвано действием силы тяжести
  деформации тарелки функция рассеяния точки изменяется
  слегка с возвышением; степень вариации соответствует предсказанию
  FEM моделирования и некритично.

Подробная информация о зеркале телескопа, его настройке и
оптические характеристики можно найти в публикациях
Оптическая система H. E.S.S. визуализация
атмосферные черенковские телескопы,
Часть I: схема и компоненты системы (1,8 МБ) и
Часть II: зеркальное выравнивание и функция разброса точек (2,0 МБ).

28-метровый H.E.S.S. II зеркало

H.E.S.S. Телескоп II использует параболическую форму зеркала для минимизации временной дисперсии. Параболическая форма аппроксимируется
сеткой из 5 x 5 опорных сегментов плоского зеркала, выровненных по параболе. Шестиугольные, а не круглые грани
оптимизировать покрытие. Грани также крупнее, чем у H.E.S.S. I телескопы, площадь каждой грани которых примерно в 2,5 раза больше.
Параметры зеркала

• Фокусное расстояние: 36 м
• Общая площадь зеркала: 614 м ²
• Зеркальные грани: 875 шестигранных граней размером 90 см (в плоскости);
  алюминированное стекло с кварцевым покрытием;
  вес на грань ок. 25 кг
• Выравнивание фасеток: каждая фасетка оснащена 2 приводами с размером шага позиционирования 2 мкм, что соответствует наклону фасетки на 1 угловую секунду

Тот же метод выравнивания, что и для H. E.S.S. Я используется. Здесь показана часть зеркала до
выравнивание граней.

Камера

Камеры H.E.S.S. телескопы служат для захвата и регистрации черенковских
изображения воздушных ливней. Критерии дизайна включали небольшой размер пикселя для разрешения
детали изображения, большое поле зрения, позволяющее наблюдать за протяженными источниками
и опросов, а также схему срабатывания, которая позволяет выявить краткое и
компактные черенковские изображения и отказаться от фонов, таких как свет
ночное небо. Полная электроника для оцифровки изображений, считывания и
триггер встроен в корпус камеры.

Камеры 12-метровых телескопов

Основные характеристики камер
включают:

• A 5 ^или поле зрения.
• 960 фотонных детекторных элементов («пикселей», см. лицевую сторону
  лицевой стороны камеры), каждый стягивающий 0,16 ^o
  угол, с использованием 29-мм 8-ступенчатых фотоумножителей (ФЭУ) с боросиликатными окнами, оснащенных Winston
  конусы для улучшения светосбора, работающие на
  усиление 2×10 ⁵ . Рабочие напряжения для ФЭУ подаются
  Преобразователи постоянного тока, встроенные в каждую базу ФЭУ, с активной стабилизацией
  для последних четырех динодов для лучшей линейности. ГУП
  со своей базой.
• Модульная конструкция с 60 «выдвижными ящиками», которые выдвигаются в
  корпус камеры (вид в разобранном виде
  корпус камеры, вырезанный из нескольких
  корпус камеры, вид спереди фактического
  корпус камеры, вид сзади
  раздел). Каждый ящик содержит 16 ФЭУ и соответствующую электронику.
  В задней части камеры находятся блоки питания и крейты с интерфейсами.
  на шину цифрового считывания, с ЦП и с триггерными процессорами.

Сигналы

• ФЭУ перехватываются с помощью двухдиапазонных аналоговых кольцевых дискретизаторов ASIC с частотой 1 ГГц.
  (чип NECTAr), которые отбирают сигнал каждую наносекунду и записывают последние 1024
  ns истории сигнала. Обработка сигнала обеспечивает динамический диапазон от 0,1 до более 2000
  фотоэлектроны. Здесь след от
  сигнал, выбранный аналоговой памятью, и амплитуда импульса
  распределение, измеренное для одиночных фотоэлектронов, иллюстрирующее
  разрешение и шумовые характеристики.
• Камера срабатывает при совпадении обнаруженных сигналов в 3-5 пикселях в (перекрывающихся) 8×8 пикселях
  сектора; типичные сигналы, необходимые в пикселе («пороги срабатывания пикселя»)
  составляют около 5 фотоэлектронов. Схема быстрого совпадения обеспечивает
  эффективное окно совпадения около 1,5 нс и позволяет
  подавление некоррелированных сигналов ФЭУ, вызванных фотонами ночного неба
  фоновый свет.
• Когда камера срабатывает на изображении душа, она активирует центральный триггер.
  станция. Если два или более телескопа срабатывают одновременно, обеспечивая стерео
  изображения воздушного ливня, подтверждение триггера отправляется обратно в
  телескоп, а аналоговые сигналы, хранящиеся в АРС, оцифровываются,
  обрабатывается и считывается по шине считывания в локальный процессор
  камера.
• Схема контроля внутри каждого ящика предоставляет информацию о PMT
  токи, скорости срабатывания ФЭУ, напряжения питания и температуры.
• Воздушное охлаждение используется для отвода около 5 кВт тепла, рассеиваемого в
  схема камеры. Поток воздуха обеспечивают около 80
  вентиляторы с компьютерным управлением.
• Размеры камеры: диаметр около 1,6 м, длина 1,5 м; вес около 800
  кг.

Подробнее о камере см., например, в
МККК
материалы 2017 года.
Описана обработка и калибровка данных камеры.
здесь.

Камера 28-метрового телескопа

По своей концепции H.E.S.S. II повторяет дизайн камеры H.E.S.S. Я камеры:
Фотоумножители сгруппированы в ящики по 16 ФЭУ, в которых также находится электроника.
для хранения сигналов, оцифровки сигналов, запуска и считывания. Однако H.E.S.S. II камера
намного больше — в нем 2048 ФЭУ в 128 ящиках — и практически каждая деталь
улучшенный и H.E.S.S. Ящики II были в значительной степени переработаны.
Пиксели фотоумножителя фотоаппарата имеют такой же физический размер, но из-за большей
изображения ливня с фокусным расстоянием имеют гораздо лучшее разрешение. Используется аналоговая кольцевая микросхема ASIC следующего поколения,
а новая схема оцифровки и более быстрая шина считывания позволяют десятикратно увеличить скорость записи изображения.
Параметры камеры:

• Фотодатчики: 2048 1-1/4’ фотоумножители
• Размер пикселя: 42 мм (шестиугольный, плоский к плоскому), что эквивалентно 0,067 град.
• Чувствительная зона/поле зрения: Ø 200 см, эквивалентно 3,2 град. на небе
• Запись сигнала: выборка сигнала 1 ГГц;
  2 канала усиления на каждый пиксель для большого динамического диапазона;
  записывает амплитуду сигнала, синхронизацию и форму
• Эффективное время интегрирования сигнала: 16 нс
• Скорость записи изображений: 3600 изображений в секунду
• Потребляемая мощность: 8 кВт
• Размеры корпуса камеры: 227 см в ширину x 240 см в высоту x 184 см в глубину
• Вес камеры: 2,8 тонны
• Опора для камеры: Quadrupod

Специальный механизм обеспечивает полуавтоматическую разгрузку чувствительной камеры в определенные периоды времени.
плохой погоды или для установки второго модуля камеры для специальных измерений.

Центральная спусковая система

H.E.S.S. использует стереоскопическую реконструкцию воздушных ливней для
определить их направление в пространстве, тип и энергию
первичная частица. Поэтому только воздушные ливни, генерирующие изображения
зарегистрированы как минимум в двух телескопах. Это требование снижает
нагрузку на систему сбора данных, уменьшает время простоя считывания и позволяет
пороги срабатывания и энергетические пороги должны быть снижены. Центральный
триггерная система получает триггерные сигналы от отдельных телескопов
и ищет совпадения между телескопами, правильно учитывая
для задержек сигналов от разных телескопов и их
зависимость от наведения телескопа. Совпадающие триггеры приводят к
считывание данных телескопа; для несовпадающих триггеров
считывающая электроника телескопа очищается через несколько микросекунд и
готов к следующему мероприятию.

Центральная спусковая система описана в публикации

Спусковая система H. E.S.S. массив телескопов.

Чтобы включить 28-метровый H.E.S.S. II, модернизирована центральная спусковая система,
теперь он позволяет запускать произвольные комбинации пяти телескопов.
Обычный рабочий режим заключается в том, что либо совпадение любых двух из пяти телескопов
вызовет считывание изображения, но это также воздушные ливни, наблюдаемые только в 28-метровый телескоп.
будет регистрироваться, при условии минимального энергетического порога.

Сбор данных

Система сбора данных (DAQ) служит для сбора данных с
телескопы и приборы для наблюдения на месте. После того, как он собран, он
обрабатываются системой сбора данных, и выполняется анализ в реальном времени. Данные
хранятся локально на серверах RAID, а ленты используются для распределения по
Европа; однако небольшая часть данных мониторинга передается
используя Интернет.

• Локальная сеть состоит из нескольких 1 Gb HP ProCurve серии 2510G
  переключатели, которые также используются для отправки данных в различные телескопы.
• Ферма процессоров состоит из 10 рабочих узлов SuperMicro, каждый из которых
  два четырехъядерных процессора Intel Xeon E5450 с тактовой частотой 3,0 ГГц и 16 ГБ оперативной памяти DDR2. Пять
  Серверы SuperMicro оснащены RAID6 емкостью 12 ТБ плюс функция горячего резерва.
  используются для хранения.
• Рабочие узлы используются для объединения данных из разных
  телескопы в законченные события. Затем эти события анализируются в
  в режиме реального времени на узлах и вместе со всеми доступными средствами мониторинга
  информация, хранящаяся на дисках на серверах.
• Программное обеспечение DAQ написано на C++ и Python, оно использует omniORB
  реализация стандарта CORBA для межпроцессного взаимодействия
  и ROOT для хранения данных и в качестве основы для анализа.

Мониторинг телескопов

Постоянный мониторинг работы телескопов имеет решающее значение для
добиться оптимального качества данных. Токи и скорости счета фотонов камеры
детекторы постоянно записываются, как и температуры во всех частях
камера. Дополнительные инструменты мониторинга включают

• Лазерный импульсный датчик в центре тарелки, который освещает
  камера равномерно и используется для плоского поля камеры.
• «ПЗС неба» с телескопом f=800 мм, установленным параллельно
  оптическая ось на телескопе и используется для корректировки наведения телескопа
  с помощью звезд.
• «Крышка ПЗС», установленная в центре зеркала и наблюдающая за
  камера, используемая для выравнивания зеркал и контроля функции разброса точек с помощью
  просматривать изображения звезд на белой крышке камеры и следить за
  деформаций мачт камеры под действием силы тяжести при просмотре эталонных светодиодов на
  корпус камеры.

Мониторинг атмосферы

Параметры атмосферы и оптическая передача атмосферы должны быть
известно, чтобы связать измеренный черенковский световыход и энергию
падающая частица. Инструменты, используемые в H.E.S.S. исследовать атмосферу будет
включите

• Инфракрасные радиометры на каждом телескопе для измерения эффективного неба
  температуры в поле зрения телескопа.