Digital RF feedforward systems for beam loading compensation in JKJ synchrotrons

JKJシンクロトロンにおけるビームローディング補償のためのデジタルフィードフォワードシステム

田村 文彦   ; 山本 昌亘   ; 吉井 正人*; Schnase, A.*; 大森 千広*; 上杉 智教*

Tamura, Fumihiko; Yamamoto, Masanobu; Yoshii, Masahito*; Schnase, A.*; Omori, Chihiro*; Uesugi, Tomonori*

JAERI-KEK統合計画(JKJ)のシンクロトロンにおけるビームローディング補償用の高速のディジタルRFフィード・フォワード・システムのコンセプト及びデザインを示す。JKJシンクロトロンは3及び50GeVの大強度陽子シンクロトロンであり、安定した加速のためにはビームローディング補償が必須である。ビームローディング補償はディジタルRFフィード・フォワード・システムによって実現される。この発表では、フィード・フォワード・システムのインプリメンテーションの詳細について述べる。システムは、ダウンコンバータ,ディジタルフィルター及びアップコンバータから構成される。フィルタは2つのインプリメンテーションが可能であり、1つはASICフィルタ・チップを使用し、また他方はFPGAを使用する。

We present the concept and the design of the high-speed digital RF feedforward systems for beam loading compensation in the synchrotrons of JAERI-KEK Joint Project (JKJ). JKJ synchrotrons are high intensity proton synchrotrons at the energy of 3 and 50 GeV, in which beam loading compensation systems are necessary. Beam loading compensation is to be realized by full-digital RF feedforward systems. We describe the implementation details of the feedforward systems. The system consists of a down-converter, digital filters, and an up-converter. We present two possible implementations of the filters; one uses ASIC filter chips and the other uses FPGA.