2015 Fiscal Year Annual Research Report
ビッグデータ解析を応用した大型加速器ビーム制御・運転システムの開発
Project/Area Number |
25390138
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Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
Principal Investigator |
佐藤 政則 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, 准教授 (90353367)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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Keywords | 大規模加速器 / ビーム制御 / 加速器制御 / ビッグデータ |
Outline of Annual Research Achievements |
近年,粒子加速器を用いた研究テーマは,高エネルギー物理学実験を始めとして,基礎物質科学・ナノテクノロジー,及び生命科学など多岐にわたる。次世代の高度な利用実験のためには,超高輝度・高安定なビームの利用が必須であり,粒子加速器の運転性能が利用実験の成果を大きく左右する。特に,SuperKEKBやILCのような大型最先端加速器においては,膨大な量の制御パラメーターを常に最適化し,高品質なビーム運転を維持する必要がある。そこで,本研究に於いては,ビッグデータ解析を応用した大型加速器ビーム制御・運転システムの開発,ひいては大規模加速器に於けるビームの高可用化を試みる。 加速器ビーム運転に関するソフトウェア技術は,計算機科学の進歩にともない大幅な進歩を遂げたと言えるが,ILCに代表される超大型加速器の運転にそのまま適用できるレベルとは言い難い。大規模加速器では,その制御対象点数の多さから,単純な機器故障に起因しない場合のビーム変動要因の理解及び抑制が困難であると予想される。故に,次世代大規模加速器の運転効率を最大限に高め,ひいては物理実験効率の最大化を図るためには,従来の水準を超える新しいビーム制御・運転システムが不可欠である。 本研究では,当該研究課題の基盤技術となる,ビッグデータ解析システム,すなわち大量に蓄積したビーム情報間の相関解析ツールの構築をおこなった。これにより,単純な運転ツールでは検知が困難であるような,単一或いは複合的なビーム不安定要因を突き止めることが可能となる。マシンスタディー時間の制約上,実運転パラメーターを用いた試験は十分に達成できなかったが,近日中のシステム完成を目指している。また,本システムを基盤としたビーム軌道・エネルギー・エミッタンスフィードバック試験をおこない,大規模加速器への応用可能性を検証する予定である。
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