概 要
Libera Spark HLは、電子、陽子、イオンなどの異なるビームタイプの高精度位置測定を行うために設計されたコンパクトなビーム位置処理装置です。ボタン、ストリップライン、シューボックスピックアップに最適化され、デジタル信号処理を利用して、処理ウィンドウや位置測定を詳細に調整できます。さまざまなデータストリーミングオプション（バンチごとのデータ、ターンごとのデータ、遅いデータストリーム）を提供し、ユーザーのニーズに応じた柔軟な運用が可能です。
◆メリット
・ コストパフォーマンス: 高精度な測定性能をリーズナブルな価格で提供
・ コンパクトで堅牢な設計: 限られたスペースでも設置可能で、耐久性が高い
・ Power over Ethernet: 電源供給とデータ転送を一本のケーブルで行えるため、設置が簡単
・ メンテナンスフリー: 日常的なメンテナンスが不要で、運用コストを削減
・ 柔軟なインターフェース: EPICS、Tango、MATLABに対応し、さまざまなシステムとの統合が容易
・ 詳細なデジタル信号処理: 複雑な測定条件や要求に対応した高精度なデータ処理が可能
仕 様
◆ハードウェア仕様
・ ビームタイプ: 電子、陽子、イオンなど、さまざまなビームタイプに対応
・ 入力チャンネル: ユーザーのニーズに応じて複数の入力チャンネルを持つ設計
・ ADC解像度: 16ビット
・ 最大サンプリングレート: 高速データ測定用に最大250 MHzをサポート
◆コネクタおよびインターフェース
・ Power over Ethernet (PoE): RJ-45ポートを使用して電源供給とデータ転送が可能
・ デジタル出力: ユーザーがデータを取得するための出力ポート
・ アナログ出力: 測定結果をアナログ信号で出力するための接続
・ USBポート: システムの設定やデータ取得のための接続ポート
・ RJ-45ポート: Ethernet接続用、データストリーミングや制御システムとの通信に使用
・ TRIAXコネクタ: ボタン、ストリップライン、シューボックスピックアップからの信号を受け取るための接続
・ シリアルポート: 外部デバイスとの接続やデバッグ用
インターフェース
・ EPICS、Tango、MATLABとの互換性: 様々な制御システムと簡単に統合できるため、ユーザーが使用しているシステムに適応しやすい設計
・ ソースコード提供: ユーザーが独自のカスタマイズや拡張が可能
これらの仕様により、Libera Spark HLは高精度なビーム位置測定と柔軟なデータ取得を実現し、さまざまなアプリケーションに対応できる強力なツールとなります。
ユースケース
1. 粒子加速器
・ 用途: 電子や陽子のビーム位置をリアルタイムで測定し、加速器の運用を最適化。
・ 効果: 正確なビーム制御により、実験の成果を最大化。
2. 放射光施設
・ 用途: 放射光ビームのプロファイリングおよび位置測定。
・ 効果: ビーム品質を維持し、さまざまな科学実験の要求に応じて調整可能。
3. 高エネルギー物理学実験
・ 用途: 高エネルギー粒子衝突実験でのビームの位置とチューンの測定。
・ 効果: 実験結果の信頼性を向上させ、新しい科学的発見を促進。
4. ビームダイナミクス研究
・ 用途: ビームの挙動を長期間にわたって観察し、データの収集と解析を行う。
・ 効果: ビームの動的特性を把握し、最適な運用条件を見つける手助け。
5. 医療機器
・ 用途: 放射線治療装置でのビーム位置制御。
・ 効果: 患者への放射線照射の正確さを確保し、治療効果を最大化。
6. 産業用応用
・ 用途: 材料加工や分析のための粒子ビームを使用する産業でのビーム制御。
・ 効果: ビームの精度を向上させ、生産プロセスの効率を改善。
これらのユースケースにおいて、Libera Sparkは高精度なビーム測定を提供し、科学研究や産業アプリケーションにおいて重要な役割を果たしています。
パフォーマンス
Libera Sparkのパフォーマンス
1. 測定精度
高精度位置測定: Libera Sparkは、バンチごとの位置測定において高い精度を誇ります。特に、粒子ビームの微細な変化を捉える能力に優れています。
2. データストリーミング
・ 柔軟なデータオプション: バンチごとのデータ、ターンごとのデータ、遅いデータストリームなど、ユーザーのニーズに応じた多様なデータ形式を提供します。
・ リアルタイム処理: デジタル信号処理（DSP）により、リアルタイムでのデータ処理が可能で、迅速なフィードバックが得られます。
3. 帯域幅
・ 多様な帯域幅: 様々な測定条件に対応するために、ビーム位置測定のための帯域幅を調整可能。これにより、異なるビームの特性に応じた適切な測定が実現します。
4. 耐久性と信頼性
・ 堅牢なデザイン: コンパクトで耐久性のある設計により、厳しい研究環境下でも安定したパフォーマンスを発揮します。
5. インターフェース
・ 多様な接続オプション: EPICS、Tango、MATLABとの互換性を持ち、さまざまな制御システムに簡単に統合可能です。
6. メンテナンスフリー
・ 運用コスト削減: メンテナンスが不要で、長期間の運用においても信頼性の高いパフォーマンスを維持します。
これらのパフォーマンス特性により、Libera Sparkは高精度なビーム位置測定を提供し、研究所や加速器施設での使用において重要な役割を果たします。
採用事例
Libera Spark HLは、以下の研究所や施設で広く使用されています：
・ CLEAN - イタリアのフラスカティ国立研究所（INFN）
・ CSNS - 中国高エネルギー物理研究所（IHEP）
・ J-PARC - 高エネルギー加速器研究機構（KEK）、日本
・ KOMAC - 韓国原子力研究所（KAERI）
・ SSC-Linac, Haerbin - 中国科学院現代物理研究所（IMP-CAS）
これらの施設では、Libera Spark HLが高精度なビーム位置測定とデジタル信号処理を提供し、さまざまな科学研究や実験において重要な役割を果たしています。
