针对强流质子同步加速器中的束流负载效应，基于中国散裂中子源/快循环同步加速器射频系统样机，在不降低腔体Q值的前提下，以数字化低电平控制为主要技术手段，对束流负载效应进行补偿。提出完整的由多控制环路组成的束流负载效应补偿方案。该方案主要由引入自适应算法的束流前馈和高带宽低延时的射频直接反馈，以及在束流负载下对腔体谐振状态进行控制的腔体预失谐和动态调谐等组成。
强流质子同步加速器 束流负载效应补偿 中国散裂中子源 数字低电平控制系统 high-intensity proton synchrotron beam loading compensation China spallation neutron source digital low-level RF system 强激光与粒子束
2013, 25(10): 2671
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
3 中国航天科工集团 第二研究院 第二十三研究所,北京 100854
强流质子RFQ加速器加速场的频率为352.2 MHz,加速场幅度和相位的精度分别要求控制在±1%和±1°的范围,为了达到这一要求,设计了一套数字低电平控制系统,该系统包括加速场的幅度和相位控制、腔体的谐振频率控制和高功率射频连锁保护3个部分。腔体采样信号的下变频及反馈激励信号的上变频由模拟器件来完成。幅相实时反馈处理过程采用数字I/Q解调的方法,在1块stratixⅡ的FPGA板上实现,板上另有3块DSP用于通信和协助FPGA进行数据处理。系统完成后与RFQ加速器进行联机调试,测试结果基本满足控制精度的要求。
数字低电平控制 I/Q解调 幅相控制 矢量旋转 digital low-level RF control amplitude and phase control vector rotation.
