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カスタマサクセスストーリー

Rabbit製品で南極大陸の特別な監視を実現

南極は地球の極地の1つで、この南端の大陸を永久的に人間の居住しない場所にしています。大部分はいまだに未踏の領域ですが、数々の学問分野で「極地科学」が進められ、氷で覆われた地域での活動が出てきています。

そうした極地実験の1つが、ウィスコンシン-マディソン(UW-Madison)大学が率いるIceCube Neutrino Observatoryプロジェクトです。 2億7400万ドルかけたこのプロジェクトは、放射性崩壊の結果であるニュートリノ素粒子の検出に注力しています。ニュートリノは電荷に欠けるため、銀河系間の調査の優れた候補となっています。信じがたいほど小さく、高密度物質を通り抜けることができ、直線軌道を保ち、光速で移動します。

大規模な設備にはニュートリノの検出が求められます。IceCubeプロジェクトに携わる科学者は、世界で最も大きいニュートリノ望遠鏡の1つを開発するためにDigital Optical Modules(DOM)と呼ばれる特殊なセンサを使用しています。望遠鏡からのデータは、超新星の爆発、ガンマ線バースト、ブラックホール、その他の銀河系間の事象を把握するために、南極天体観測所と天体物理学研究所検収書によって使用されるでしょう。これらの事象で検出されたニュートリノの数やエネルギーを関連づけることは、自然を説明するのに役立ち、暗黒エネルギーと暗黒物質の源を理解するのを助けるでしょう。

各モジュールが適切に作動し、センサのメインネットワークに接続が維持できていることは不可欠です。センサが最高性能で作動できるよう、Rabbitの RabbitCore® RCM4200 は極地監視のコネクティビティを実現するために使用されています。

DOMコネクティビティモニタリング(DCM)システムの主席プログラマ兼プロジェクトマネージャであるティモシー・マレー氏は、巨大プロジェクトを実現する機器の信頼性の重要性を理解しています。完全な導入には、約4,800のDOMが使用されます。各モジュールが素晴らしい動作環境の中でメインケーブル回線に接続されることは必須です。一度配備されると、モジュールは所定の場所で凍結し、修復や保守はできなくなります。各DOMが順調であることを確実にするために、マレー氏はDCMでRCM4200を使用するのです。

DCMは供給されたメインケーブル上の60のDOMに接続するデジタルスイッチを搭載したカスタムPCから構成されます。RCM4200はカスタムPCボード上に設置され、スイッチおよびSPI A/Dコンバータを制御します。5秒毎に、RCM4200は、メインステーションのPCに対し、イーサネット接続経由で60のDOMすべての状態を表示するWebページをリフレッシュします。各DOMが主なケーブルに接続されるインストールフェーズの間、システムは、4秒間隔で可聴音を発しWebページ上に視覚表示します。DCMのカスタムPCボードとRCM4200は、メインケーブルのリールスプールに取り付けられます。

インストールプロセスの間、温水ドリルが氷を溶かして穴を開け、その深さは2450メートルになります。8時間以上をかけて60のDOMが穴に下ろされます。DOMが下ろされ、確実に動作しメインケーブルに接続されるよう、RCM4200が60すべてのDOMをチェックします。システムは5秒毎にリフレッシュするので、DOMの状態はリアルタイムベースに近い状態に保たれます。DOMが正常に機能しないか切断された場合、RCM4200はそのDOMを検出し、Webページに表示します。滴下のプロセスが遅いため、問題のあるDOMが氷の中に下ろされる前に、研究者は問題を解決できます。

「DCMのDOMが適切に接続されるのを確実なものにするという役割は非常に重要です」と話すマレー氏は、RCM4200がこのプロセスで重要な役割を果たすことにも言及しています。「Rabbitはこれを実現する能力を私たちに与えてくれました。RCM4200がなければ、私たちには、DOMを確実にインストールする方法が本当になかったことでしょう」。

このプロジェクトの費用は円滑な運用と信頼性を必要とします。研究と実装の観点から、プロジェクトのデリケートさに加え、設備の故障を避けなければなりません。本製品の機能とソフトウェアは、マレー氏とそのチームに、各DOMが正常に動作する99パーセントの保証を生み出す力を与えました。

「RabbitCoreのプログラミングは、可能な限り合理化されていなければなりませんでした。私は回路をミリ秒まで制御するRabbitCoreの性能に驚かされました。RabbitWebと Dynamic C® ソフトウェアパッケージにより、私は実データからWebページを容易に作成させることができました」とマレー氏は話しています。

RCM4200はこのプロジェクトを完全なものにする強固な機能を提供します。

「以前、私はRabbit製品について調べましたが、すべてのボードの処理能力に驚きました。ボードのアナログおよびデジタルI/Oは傑出していましたが、もちろん価格も重要な要因となりました。また、大きな役割を果たした別の要因は、-25℃の温度で作動するRCM4200の性能でした」(マレー氏)。

ティモシー・マレー氏とUW-マディソン プロジェクト・チームは、DOMを正確に監視する費用対効果と設計性に優れ信頼できるソリューションに出合いました。RabbitのRCM4200 RabbitCoreモジュールにより、IceCube Neutrino Observatoryは、極地科学で大きく前進しています。

IceCubeプロジェクトの詳細は、 icecube.wisc.edu をご参照ください。

「RCM4200がなければ、私たちには、DOMを確実にインストールする方法が本当になかったことでしょう」
―DCMのプロジェクトマネージャ、ティモシー・マレー氏

 

紹介製品:
RabbitCore RCM4200
Dynamic C

 

 

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