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Multiharmonic RF feedforward system for beam loading compensation in wide-band cavities of a rapid cycling synchrotron

RCSのワイドバンド空胴におけるビームローディング補償のためのマルチハーモニックRFフィードフォワードシステム

田村 文彦 ; 山本 昌亘; 大森 千広*; Schnase, A.; 吉井 正人*; 野村 昌弘; 戸田 信*; 島田 太平; 原 圭吾*; 長谷川 豪志*

Tamura, Fumihiko; Yamamoto, Masanobu; Omori, Chihiro*; Schnase, A.; Yoshii, Masahito*; Nomura, Masahiro; Toda, Makoto*; Shimada, Taihei; Hara, Keigo*; Hasegawa, Katsushi*

J-PARC RCSでの大強度ビーム加速のためには、ビームローディング補償が必要である。RCSで使われる金属磁性体空胴はワイドバンドの特性を持つために、wake電圧は加速周波数だけでなく高調波の成分も持つ。このwake電圧を補償するために、マルチハーモニック ($$h=2,4,6$$を補償する)のRFフィードフォワードシステムを開発した。システムの機能について述べる。wakeをキャンセルするための、フォードフォワードの振幅及び位相パターンの調整方法は自明ではないが、調整手法を確立したので述べる。調整結果について述べ、また、フィードフォワードによるビーム運転の向上について述べる。

For the acceleration of very high intensity protons in the 3 GeV RCS of the J-PARC, the beam loading compensation in the rf accelerating cavities is implemented. The wake voltage in the wide-band MA cavity consists of not only a component of the fundamental accelerating rf, but also the higher harmonics. We developed a multi-harmonic feedforward compensation system, which handles the most important three harmonics ($$h$$ = 2, 4, 6). The function of the multi-harmonic feedforward is described. Adjustments of the amplitude and phase patterns for the cancellation of the wake voltage during the acceleration period are not trivial. We developed the commissioning methodology of the feedforward. We describe the methodology in the cases without and with driving the accelerating rf. We describe the commissioning results and the beneficial effects of the feedforward compensation in the beam operation.

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パーセンタイル:30.61

分野:Physics, Nuclear

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