Beam acceleration with full-digital LLRF control system in the J-PARC RCS

J-PARC RCSでのフルデジタルLLRF制御システムを使ったビーム加速

田村 文彦   ; Schnase, A.; 野村 昌弘  ; 山本 昌亘   ; 長谷川 豪志; 芳賀 浩一; 吉井 正人*; 大森 千広*; 戸田 信*; 原 圭吾*; 絵面 栄二*; 穴見 昌三*; 高木 昭*

Tamura, Fumihiko; Schnase, A.; Nomura, Masahiro; Yamamoto, Masanobu; Hasegawa, Katsushi; Haga, Koichi; Yoshii, Masahito*; Omori, Chihiro*; Toda, Makoto*; Hara, Keigo*; Ezura, Eiji*; Anami, Shozo*; Takagi, Akira*

J-PARC RCSでは大強度の陽子ビームを加速するために、フルデジタルのLLRF制御システムが採用されている。このシステムの特徴は、DDS技術をもとにしたマルチハーモニックのRF信号生成である。フルデジタルシステムの採用により、正確で、安定かつ再現性のあるRF電圧をMAコア空胴に発生することができる。RCSのビームコミッショニングは2007年10月から始まった。linac, RCSともによい安定性を示している。ビーム軌道及び長手方向のビーム信号も非常によい再現性をもっているため、非常に効率のよいコミッショニングが進んでいる。この発表では、コミッショニングで得られたビーム信号の幾つかを示し、コントロールの性能について議論する。

In the J-PARC RCS (Rapid Cycling Synchrotron) we employ a full-digital LLRF control system to accelerate an ultra-high intensity proton beam. The key feature is the multi-harmonic RF signal generation by using direct digital synthesis (DDS) technology. By employing a full-digital system, highly accurate, stable and reproductive RF voltages are generated in the wide-band RF cavities loaded by magneticalloy (MA) cores. The beam commissioning of the J-PARC RCS has been started in October 2007. The accelerators, the linac and the RCS, show good stability. The beam orbit and the longitudinal beam shape and phase are reproductive from cycle to cycle especially thanks to the stability of the linac energy, the RCS bending field and the frequency and voltage of the RCS RF. This reproductivity makes the beam commissioning efficient. We present the examples of the orbit signals and the longitudinal currentsignals. Also, we discuss the longitudinal beam control performance and future plans.