MIRKO

 

Bei der Auslegung und dem Betrieb von Beschleunigern kommt der Simulation der Strahleigenschaften eine herausragende Bedeutung zu. Die Bewegung der Teilchen eines Ionenstrahls senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ist dabei durch die Anordnung der Magnete bestimmt, mit denen der Strahl auf der gewünschten Bahn gehalten wird. Das Verhalten des Strahls ähnelt dabei dem Verhalten eines Lichtstrahls, der durch ein System von Linsen transportiert wird. Wegen dieser Analogie bezeichnet man ein System von Magneten zur Strahlführung auch als Ionenoptik.

 


An der GSI wird zur Simulation ionenoptischer Systeme häufig das von B.J. Franczak an der GSI entwickelte Simulationsprogramm MIRKO eingesetzt, insbesondere auch bei der Auslegung der Beschleuniger und Strahltransportstrecken für FAIR. MIRKO kommt aber auch im Hauptkontrollraum zum Einsatz, um die Strahllage in den vielen Strahltransportstrecken der GSI hinter dem Schwerionensynchrotron SIS18 online zu korrigieren.

Wegen der zentralen Rolle, die MIRKO für GSI und FAIR spielt, wurde daher das Projekt jMIRKO ins Leben gerufen, um die beiden bisherigen Versionen von MIRKO (Windows und VMS basiert) in eine Java-basierte, plattformunabhängige Version zu überführen. jMIRKO soll insbesondere sicherstellen, dass MIRKO auch in Zukunft online im Hauptkontrollraum eingesetzt werden kann.

Die Programmvariante MIRKO-Expert läuft im Hauptkontrollraum unter dem Betriebssystem VMS. MIRKO-Expert wird insbesondere zur Einstellung von Strahlführungsabschnitten eingesetzt. Das Programm interagiert online mit dem Kontrollsystem: es liest die Daten von Messungen der Strahlposition, berechnet daraus gegebenenfalls Korrekturwerte für die Magnete und setzt diese als neue Sollwerte. Das Grafikfenster zeigt eine Simulation des Verlaufs der Strahlbreiten in der Strahlführung vom Schwerionensynchrotron SIS18 zum Cave M.

/fileadmin/_migrated/pics/mirkoexp.gif
/fileadmin/_migrated/pics/mirkoqw.png
/fileadmin/_migrated/pics/jmirko.png
Screenshot MIRKO-Expert
Screenshot MIRKO-QW
Screenshot jMIRKO

Die Programmvariante MIRKO-QW ist die von B. Franczak entwickelte ursprüngliche Version von MIRKO. An der GSI wird MIRKO-QW standardmäßig für ionenoptische Simulationen eingesetzt, unter anderem für die Optimierung des Betriebs der existierenden GSI-Beschleunigeranlage sowie für die Auslegung der Beschleuniger der FAIR-Anlage. MIRKO-QW wird hauptsächlich offline genutzt, es existieren allerdings Anbindungen an die Kontrollsysteme der Therapiebeschleuniger in Heidelberg (HIT) und Marburg (PTZ Marburg). MIRKO-QW ist nur für Windows verfügbar. Das Grafikfenster zeigt das Ergebnis einer Simulation zur langsamen Extraktion aus dem SIS18.

Die Programmvariante jMIRKO wird gegenwärtig von der Abteilung Synchrotrons entwickelt mit dem Ziel, eine unter Linux und Windows lauffähige Version zu erzeugen, die auch im Hauptkontrollraum zur Interaktion mit dem Kontrollsystem einsetzbar ist. Langfristig sollen damit die beiden Versionen MIRKO-QW und MIRKO-Expert zusammengeführt werden. Das Grafikfenster zeigt eine Simulation des Verlaufs der Strahlbreiten im Schwerionensynchrotron SIS18 vor der Extraktion.

 

 


 

Haben Sie noch weiterführende Fragen oder Anmerkungen, so senden Sie bitte eine Email an P. Schwab