Auto-tuning and Q-value monitoring of RF cavities at the J-PARC linac

J-PARCリニアックおける加速空洞の自動チューナー制御とQ値の監視

Fang, Z.*; 穴見 昌三*; 道園 真一郎*; 山口 誠哉*; 小林 鉄也; 鈴木 浩幸

Fang, Z.*; Anami, Shozo*; Michizono, Shinichiro*; Yamaguchi, Seiya*; Kobayashi, Tetsuya; Suzuki, Hiroyuki

J-PARCリニアックでは、1つのクライストロンで2台の加速空洞に電力を供給する。加速電界の振幅,位相はFPGAを用いたデジタルFB制御システムによりコントロールされる。また空洞共振周波数も本システムのDSPによって自動制御される。本論文では、空洞共振点の決め方として3つの方法について議論する。最終的には空洞電力の減衰時に位相が変化しない点を共振がとれた状態と決めることにした。またRFパルス波形の減衰から、空洞離調度及びQ値を計算し、運転中リアルタイムでそれらをPLC制御パネルに表示できるようにした。

In the J-PARC proton linac, each klystron drives two RF cavities. The RF amplitude and phase of the cavities are controlled by an FPGA-based digital feedback control system. The tuning of each cavity is also controlled by a DSP of this control system. In this paper, three methods of f setting of RF cavity will be discussed. The tuning method of RF cavity with flat cavity-phase decay is adopted in the actual operation of the J-PARC linac. In our RF system, the tuning information including detuned frequency and phase, and Q-value of each cavity are measured in real-time and displayed in the PLC Touch Panel of the control system.