Intelligente Steuerung von Teilchenbeschleunigern

Annika Eichler ist neue Professorin an der TU Hamburg

16.05.2022

Die Technische Universität Hamburg und DESY kooperieren schon lange in vielen verschiedenen Forschungsbereichen. Mit der gemeinsamen Berufung von DESY-Forscherin Annika Eichler für eine Professur an der TU Hamburg wird diese Zusammenarbeit nicht nur gefestigt, sondern auch um ein neues Forschungsthema erweitert: die Datenanalysen und Regelungen von Beschleunigersystemen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz. Es ist die zweite gemeinsame Berufung von der TU Hamburg mit DESY. Sie erfolgt im Forschungsbereich Beschleuniger.

Nicht nur die Experimente an Teilchenbeschleunigern produzieren große Mengen an Daten für die Grundlagenforschung – der Beschleuniger selbst generiert auch eine ganze Menge davon. Während er läuft, fließen ständig Informationen über Position, Qualität und Energie des Teilchenstrahls, Daten über die Stromversorgung, den Zustand der Resonatoren, Synchronisationssysteme und vieles mehr in das Kontrollsystem. Diese müssen schnell ausgewertet werden, um an virtuellen oder echten Knöpfen drehen zu können und so den Beschleunigerbetrieb noch effizienter zu machen. Annika Eichler ist eine Expertin auf genau dieser Schnittstelle zwischen Regelungstechnik und dem wachsenden Gebiet der Data Science bei großen Datenmengen. Im Beschleunigerbetrieb läuft zwar schon vieles automatisch ab, aber es werden auch noch viele Parameter per Hand eingestellt. Das kann wertvolle Strahlzeit kosten. Mit Hilfe von Algorithmen, die aus den Fehlern und Änderungen lernen, soll das nötige „Einstimmen“ des Beschleunigers viel schneller gehen. Eichler sagt: „Hierfür wollen wir alle Daten ausnutzen, um den Beschleuniger intelligent zu regeln und Fehler rechtzeitig zu erkennen.“

Spezialistin für Regelungstechnik

Annika Eichler ist Absolventin der TU Hamburg mit einem Bachelor in General Engineering Science, einem Diplom in Mechatronik und einem Doktortitel vom TU-Institut für Regelungstechnik. Nach ihrer Doktorarbeit ging sie für vier Jahre an die Eidgenössische Technische Hochschule ETH in Zürich in der Schweiz, wo sie bereits am Thema verteilte und datengetriebene Regelung arbeitete und weitere Erfahrungen in der Lehre sammelte. Seit 2019 ist Forscherin Eichler bei DESY als Mitglied einer Gruppe tätig, die für die schnelle Regelung von verschiedenen Beschleuniger-Parametern, die Synchronisation aller Komponenten und spezielle Systeme zur Strahldiagnose verantwortlich ist. „Die Kollaboration ist erhofft und erwünscht“, erklärt die Wissenschaftlerin. „An der TU Hamburg bin ich am Institut für Regelungstechnik angehängt, was ich sehr schön finde, da ich dort auch promoviert habe. Die Zusammenarbeit wird dadurch bekräftigt, dass ich einen wissenschaftlichen Mitarbeiter am Institut haben werde. Ich freue mich sehr, mich hier an der TU Hamburg noch stärker zu vernetzen und insgesamt auf die Arbeit hier.“

Text: Elke Schulze, TU Hamburg

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