Wissenschaftler und Ingenieure in Hochenergielaboren optimieren ihre Arbeitsabläufe mit MATLAB und Simulink (Model-Based Design). MATLAB und Simulink sorgen nicht nur für mehr Leistung und Sicherheit in wissenschaftlichen Umgebungen, sondern ermöglichen Wissenschaftlern und Ingenieuren auch Folgendes:
- Erfassung und Überwachung von Daten in Echtzeit aus der Hardware
- Erstellung und Bereitstellung von grafischen Benutzeroberflächen (GUIs) zur Regelung von Partikelbeschleunigern und Plasmafusionsanlagen
- Modellierung von Speicherringen und Strahltransportleitungen
- Entwicklung digitaler Zwillinge von elektromagnetischen (EM-)Hohlraumresonatoren
- Implementierung eines Personenschutzsystems für den Teilchenbeschleuniger
- Programmierung von FPGAs zur kontinuierlichen Datenerfassung und Steuerung von Magneten zur Plasmaformung und Automatisierung der am Zündvorgang beteiligten Schritte.
„Durch die Implementierung der Regelungsfunktionen für die Beschleunigersimulation mit den grafischen Funktionen von MATLAB konnten wir den experimentellen Arbeitsablauf in einer Umgebung zusammenführen und so Zeit und Geld sparen. Eines des Hauptziele bei der Softwareentwicklung bestand darin, die „Maschinenunabhängigkeit“ aufrechtzuerhalten, damit die Wissenschaftler ihre Beschleuniger-Softwareprogramme problemlos von einer Beschleunigeranlage auf eine andere übertragen konnten.“
Verwendung von MATLAB und Simulink in Hochenergielaboren
MATLAB und Community-Toolboxen bieten ein Rapid-Prototyping- und Bereitstellungssystem für die Simulation und Erprobung von Teilchenbeschleunigern, die weltweit umfangreich getestet werden.
Particle Accelerator Modeling Toolbox
Dieses Toolkit dient der Modellierung von Beschleuniger-Speicherringen und Strahltransportleitungen.
Linear Optics from Closed Orbits (LOCO)
Die strahlbasierte Diagnose und Optiksteuerung zur Systemidentifikation erfolgt codebasiert.
MATLAB Middle Layer (MML) for Accelerator Control
Die Software stellt das Bindeglied zwischen den High-Level-Anwendungen zur Beschleunigerregelung in MATLAB und dem Low-Level-System zur Beschleunigerregelung dar.