Development of the control signal based on the laser system for the large-scale accelerator operation

• Project/Area Number: 24K15603
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 80040:Quantum beam science-related
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 梶 裕志 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (80444397)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 張 叡 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助教 (50740833)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: 加速器制御 / MPS / タイミングシステム / レーザー

Outline of Research at the Start

大型加速器の高速分散制御システムの応答速度は、制御ノード間の制御信号伝達時間により律速されている。これは加速器の大型化に伴う制御ノード間信号輸送距離の増大とともに、多くの複雑な制御ロジックが回路基板上のFPGAに実装可能となり、各制御ノードの応答時間が著しく短縮されたからである。本研究はノード間を通信する新型の制御信号としてレーザー制御信号を開発する。同信号を大気中に輸送することにより、従来の光ファイバー信号の1.5倍の速度で制御信号をノード間転送することが可能となる。これにより高速分散制御システムの律速部分が改善され、応答速度が大幅に改善されることが期待できる。