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基于MTCA的HLS-II直线加速器低电平系统改造

任天祺 唐雷雷 周泽然

任天祺, 唐雷雷, 周泽然. 基于MTCA的HLS-II直线加速器低电平系统改造[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 084006. doi: 10.11884/HPLPB202032.200080
引用本文: 任天祺, 唐雷雷, 周泽然. 基于MTCA的HLS-II直线加速器低电平系统改造[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32: 084006. doi: 10.11884/HPLPB202032.200080
Ren Tianqi, Tang Leilei, Zhou Zeran. Upgrade of low level RF system based on Micro Telecom Computing Architecture (MTCA) for HLS-II LINAC[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 084006. doi: 10.11884/HPLPB202032.200080
Citation: Ren Tianqi, Tang Leilei, Zhou Zeran. Upgrade of low level RF system based on Micro Telecom Computing Architecture (MTCA) for HLS-II LINAC[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32: 084006. doi: 10.11884/HPLPB202032.200080

基于MTCA的HLS-II直线加速器低电平系统改造

doi: 10.11884/HPLPB202032.200080
基金项目: 国家自然科学基金项目(11675170)
详细信息
    作者简介:

    任天祺(1995-),男,硕士,从事加速器低电平系统研究;rentian@mail.ustc.edu.cn

    通讯作者:

    周泽然(1982-),男,副研究员,从事加速器束测低电平研究;zhouzr@ustc.edu.cn

  • 中图分类号: TL503.2

Upgrade of low level RF system based on Micro Telecom Computing Architecture (MTCA) for HLS-II LINAC

  • 摘要: 合肥光源(HLS-II)在重大维修改造之后,其光源性能有了很大的提升。为了进一步实现连续、平稳地供光,需要对其进行恒流改造。恒流运行要求直线加速器的微波功率源有长期的稳定性与可靠性,旧的模拟低电平控制系统满足不了要求。本文基于微型电信计算平台(MTCA)设计实现了数字低电平控制系统,控制微波功率源的幅度和相位,它由以FPGA为核心的数字板卡、射频板卡、MTCA机箱以及频率合成系统组成。该数字低电平系统工作在2856 MHz的S波段,在线运行幅度稳定度达到0.04%,相位稳定度达到0.2°,满足恒流改造对直线加速器数字低电平系统0.25°相位抖动RMS值的相位精度要求。
  • 图  1  合肥光源直线加速器布局图

    Figure  1.  Layout of the linear accelerator of Hefei Light Source Ⅱ (HLS-Ⅱ)

    图  2  频率合成示意图

    Figure  2.  Diagram of the frequency synthesis system

    图  3  数字低电平控制系统结构框图

    Figure  3.  Structure diagram of the low level RF system

    图  4  FPGA中的数据通路

    Figure  4.  Data path in FPGA

    图  5  控制环路

    Figure  5.  Control loop

    图  6  低电平系统测量得到幅度与相位值

    Figure  6.  Amplitude and phase detected by LLRF system

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出版历程
  • 收稿日期:  2020-03-27
  • 修回日期:  2020-06-05
  • 刊出日期:  2020-08-13

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