Applications of triggered scaler module for accelerator timing

Triggered Scalerモジュールの加速器タイミングへの応用

Yang, M.*; 上窪田 紀彦*; 田島 裕斗*; 佐藤 健一*; 菊澤 信宏 

Yang, M.*; Kamikubota, Norihiko*; Tajima, Yuto*; Sato, Kenichi*; Kikuzawa, Nobuhiro

J-PARC加速器では独自にタイミングシステムを開発し2006年から運用してきた。その中で機器の故障により25Hzのトリガが抜けが疑われる事例が発生したが、頻度が数日に1回程度であったため数多くの疑わしい機器の中から原因となった機器を見つけるのは困難だった。このようなトリガ異常を監視する目的でFPGAを利用したPLCのカスタムモジュールとしてTriggered Scalerモジュールを開発した。さらに、モジュールにJ-PARCメインリング(MR)の遅い繰り返し(2.48s/5.2s)でのMR用トリガを監視する機能を追加した。モジュール内のスケーラーはMRサイクル内のトリガパルスの数をカウントすることで、トリガ抜けやノイズ混入などのトリガ異常を検出する。このモジュールをJ-PARC制御系に組み入れてテストを行い、トリガ異常を検出することに成功した。これらの成果に関して報告する。

During the operation of J-PARC timing system since 2006, there were a few unexpected trigger-failure events occurred. It was difficult to find the faulty module among many suspicious modules. In order to find such a module easily, a Yokogawa PLC-type triggered scaler module was developed. It can accept the start of J-PARC Main Ring (MR) slow cycle (2.48s/5.2s) signal and the start of rapid cycle (25Hz) signal, which are generated by J-PARC timing system. A scaler in the module counts number of trigger pulses during the J-PARC slow cycle and stores counts in an array. In 2018, the module was tested successfully and the results showed the expected performance. The details of the module and two associated applications will be described in the paper.