高エネルギー研究所の研究者とエンジニアは、MATLAB と Simulink (モデルベースデザイン) を活用してワークフローを合理化しています。MATLAB と Simulink は、科学の現場でパフォーマンスと安全性を向上させるだけでなく、以下を可能にします。
- ハードウェアからリアルタイムでデータを取得して、監視
- 独自のグラフィカル ユーザー インターフェイス (GUI) を作成して展開し、粒子加速器やプラズマ核融合施設を制御
- ストレージリングとビーム輸送ラインをモデル化
- 電磁空洞共振器のデジタルツインを設計
- 粒子加速器の作業員安全システムの導入
- FPGA をプログラムして、データを継続的に収集し、プラズマを形成する磁石を制御して、点火プロセスの手順を自動化
「MATLAB のグラフィックス機能と加速器シミュレーション制御機能を導入することで、実験ワークフローを 1 つの環境に集約でき、時間とコストの両方を節約できました。ソフトウェア開発における主な目標のひとつは、研究者が加速器のソフトウェア プログラムを加速器施設から別の加速器施設へ移行しやすくなるように、“マシンの独立性” を維持することでした。」
高エネルギー研究所における MATLAB と Simulink の活用事例
MATLAB とコミュニティ ツールボックスには、粒子加速器のシミュレーションと実験のためのラピッド プロトタイピングや展開システムが用意されており、その性能は世界中で実証されています。
Particle Accelerator Modeling Toolbox
このツールキットは、加速器のストレージリングとビーム輸送ラインのモデル化に使用します。
LOCO (Linear Optics from Closed Orbits)
コードは、ビームベースの診断とシステム同定のための光学制御に使用します。
加速器制御のための MATLAB Middle Layer (MML)
このソフトウェアは、MATLAB のハイレベルの加速器制御アプリケーションとローレベルの加速器制御システムを接続します。