An Operator assistance system for beam adjustment of JAERI AVF cyclotron

原研AVFサイクロトロンのビーム調整運転援助システム

上松 敬; 荒川 和夫; 奥村 進; 中村 義輝; 田島 訓

Agematsu, Takashi; Arakawa, Kazuo; Okumura, Susumu; Nakamura, Yoshiteru; Tajima, Satoshi

サイクロトロンの運転操作では、引出しビームが最大になるように何十ものパラメータの調整が必要である。経験豊かなオペレーターは、その経験と直観力で試行錯誤によってこの処理をする。しかし、オペレータはビームの測定データや機器のアラームや状態のようなわずかな情報によってパラメータ調整をする必要があり、未熟者にとってビーム調整は難しい。われわれはJAERI-AVFサイクロトロンのためにコンピュータベースの可視化援助システムを開発した。支援システムは次のようなCRT表示を行う: サイクロトロンのビーム軌道,設定可能領域,調整履歴,ビーム調整パラメータを最適化するために設計された外部ビーム輸送のビームエンベロープ。支援システムの評価実験を行った結果、サイクロトロンの入射領域でのビーム条件を達成させるための操作時間はおよそ65%減らされた。また、支援システムはビーム輸送、例えばビームの軌道,エンベロープ,プロファイル,スポットサイズ,その他の問題を調査するために非常に役に立つ。

Cyclotron start-up operations require dozens of adjustable parameters to be tuned to maximize extracted beam current. Experienced operators perform this process through trial and error using their experience and intuition. However, the process is difficult for inexperienced operators because operator need to adjust parameters using little information such as measured beam data, alarm, status of components, and so on. We have developed a computer-based visual assistance system for JAERI AVF cyclotron. The system provides a CRT display: the cyclotron beam trajectories, feasible setting regions, search traces and the beam envelopes for external beam transport designed to optimize beam parameter adjustment. The evaluation experiment for the system was carried out and the operation time to reach required beam conditions of the injection region of the cyclotron was reduced by approximately 65%. Also the system is very useful to study the problems on the beam transport such as beam trajectory, envelope, beam profile, spot size and so on.