The DAQ system of a new biomacromolecular single-crystal neutron time-of-flight diffractometer in J-PARC/MLF

新しいJ-PARC/MLF単結晶中性子TOF回折計のDAQシステム

友寄 克亮; 栗原 和男; 玉田 太郎; 黒木 良太

Tomoyori, Katsuaki; Kurihara, Kazuo; Tamada, Taro; Kuroki, Ryota

J-PARC/MLFに設置された既存の回折計におけるデータ収集システムは、いくつかのDAQ PCとストレージサーバー、およびクライアントから構成されている。我々が新たに設置準備を進めている生体高分子専用回折計では、これらに加えて、イベントデータやヒストグラムデータの一元管理と過去の測定データと測定中のデータの比較を実現するために、分散データの場所を管理するインデックスサーバーを新たに導入することを考えている。また、データの信頼性と処理速度性能を向上するため、短期保存用(SSD)と長期保存用(RAID)の2段階のストレージを用意する予定であるが、第一段階の短期保存用(SSD)には、データ復旧時間を考慮し、分散複製型のファイルシステムを導入することを検討している。データ収集系の基幹コンポーネントとしては、J-PARC/MLF標準データ収集ミドルウェアであるDAQ-middlewareと、その他の装置制御およびパラメータ取得を統括するフレームワークであるIROHAを採用予定である。新しい回折計データ収集ソフトウェアでは、測定状態をモニターするためのリアルタイムストリーミング機能及び、TOF単結晶中性子回折測定に特化した簡易的なピークサーチ、セル決定、指数付け、積分機能を含む解析機能も測定の有効性を確認するために実装したいと考えている。これにより、回折データ収集に適した結晶の選択を簡便に評価できる機能を実験者に提供することが可能になる。

A new diffractometer data acquisition system will be designed to adopt the distributed structure in DAQ and storage servers. The DAQ system primarily consists of a number of distributed DAQ nodes, storage servers, and of multiple clients that can retrieve and display histogram images on diffraction image viewing software. The index database that manage all distributed data location mediates between storage server (or archiving) and the multiple clients. We will introduce "DAQ-Middleware", which is the standard DAQ software in J-PARC/MLF. The dynamic device control software can concurrently control the neutron optics and sample environment devices as well as the DAQ in the instrument. The instrument control software framework called "IROHA" integrates the DAQ and device control. The compliant software regarding TOF single-crystal neutron diffraction measurements must provide a predictable user interface and functionality sufficient to review diffraction histogram data for the purpose of decision-making by ordering experimenter. Besides these functions, not only the real time (RT) display for monitoring the status of diffraction experiments but also the RT analysis including data corrections as well as peak searching, cell determination, indexing and integration functionality would be considered to be indispensable especially in order to confirm the validity of measurements.