Various usages of wall current monitors for commissioning of RF systems in J-PARC synchrotrons

J-PARCシンクロトロンのRFシステム調整におけるウォールカレントモニターのさまざまな使用法

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

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

J-PARC RCS及びMRにはRFシステム調整のためのウォールカレントモニター(WCM)がインストールされている。WCM信号はビームローディング補償システムの入力として使用されるほか、RFパラメータの調整のために使用されるビーム周波数は数メガヘルツの範囲であるため、直接オシロスコープで測定でき、信号はLLRF制御システムで生成される周回周波数クロックとともに捕捉される。マウンテンプロットの生成やバンチングファクターの計算等を行いビーム調整に役立てられている。また、ビーム信号のハーモニック成分を計算することにより、ビームローディングの計算にも使用される。本発表ではこれらの測定及び解析を用いた加速器の安定運転及び運転維持の現状について報告する。

Wall current monitors (WCM) for RF system commissioning are installed in the J-PARC synchrotrons, the RCS and the MR. The WCM signals are used for diagnosis to adjust the RF system parameters. For the diagnosis, the WCM signals are taken by an oscilloscope with the revolution clock signal generated by the LLRF control system, and slices of the WCM waveform with lengths of the revolution periods are generated. By stacking the slices, one can get a mountain plot, which shows motions of bunches and variations of the bunch shapes. Also, time variations of the bunching factor, which are important for acceleration of high intensity proton beams, are obtained. The harmonic analysis is performed on the WCM signal and the cavity voltage monitor signal. By using complex amplitudes of them, one can calculate the impedance seen by the beam. The RF parameters for high intensity beams have been successfully adjusted by using these analyses.