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本研究の目的は安定・安全な動作をするProgrammable Logic Controller(PLC)を用い加速器施設の常伝導電磁石用直流電源を使用し、ビームラインでのビーム軌道を自動制御するシステムの開発である。
近年、J-PARC、LHC、ILCに代表される大強度ビームラインで電磁石は大電力で運転・制御され、電源の故障や設定値の誤入力により、ビームが短時間に取り出されたり、あらぬ方向に偏向されたりすると加速器機器や施設が多大に放射化や発熱するため、電源制御システムは非常に重要になっている。本研究は加速器施設や大型実験機器で分散制御システムを開発・実装するのによく使用されるExperimental Physics and Industrial Control System(EPICS)によりビームプロファイルをPLCに取り込み、ビーム軌道を計算し、電流・電圧の設定値を電磁石用電源へ自動的にフィードバックすることによりビーム軌道自動制御システムの構築を最終目標とする。
これまで電磁石用電源を現場や遠隔で制御できるPLCのプログラムを作成し、実機の電源で通電、電流・電圧制御、転極などの操作ができることを確認した。次にPLCにビームプロファイル（ビームの中心位置、幅など）の情報を取り込むEPICSプログラムを開発した。その取り込まれたビームプロファイルや電源の電流・電圧値から、ビーム軌道を自動的に計算するプログラムもあわせて開発した。開発されたプログラムを実際の加速器運転中に試用した結果、上流側のビームプロファイルモニタやそれらの設置位置より軌道計算を行い、ビーム軌道を修正するステアリング電磁石の電流値を計算でき、実際の加速器運転でも実用可能であることがわかった。また上記の内容を加速器や大型実験施設の制御の国際学会であるICALEPCS17で報告を行った。
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