J-PARC RCS次世代LLRF制御システム

Next generation LLRF control system for J-PARC RCS

田村 文彦   ; 杉山 泰之*; 吉井 正人*; 大森 千広*; 山本 昌亘   ; 野村 昌弘  ; 島田 太平 ; 長谷川 豪志*; 原 圭吾*; 古澤 将司*

Tamura, Fumihiko; Sugiyama, Yasuyuki*; Yoshii, Masahito*; Omori, Chihiro*; Yamamoto, Masanobu; Nomura, Masahiro; Shimada, Taihei; Hasegawa, Katsushi*; Hara, Keigo*; Furusawa, Masashi*

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)の デジタルLLRF制御システムは、デュアルハーモニック電圧制御やrfフィードフォワードによるマルチハーモニックビームローディング補償などの機能により、大強度陽子ビーム加速において重要な役割を果たしてきた。一方、RCSの運転開始から10年以上が経過し、使用されているFPGAが現在の開発環境ではサポート外となったことなどから、現システムは今後維持していくことが困難になることが予想されている。このため、次世代LLRF制御システムを製作中である。現システムはVMEモジュールとして構成されているが、次世代システムではフォームファクターとしてmTCA.4を採用し、モジュール間の信号のやりとりにバックプレーンを介した高速シリアル通信を活用する。本発表では、次世代LLRF制御システムの構成および機能の概要、現状について報告する。

The LLRF control system for the J-PARC RCS has been playing important roles for acceleration of high intensity proton beams. The key functions of the system are the dual harmonic voltage control and the multiharmonic rf feedforward to compensate the heavy beam loading in the wideband cavities. The system has been working fine for more than ten years, however, the old FPGAs in the system are already discontinued and not supported by current development environment. Maintenance of the system will be difficult soon. We are developing the next generation LLRF control system with the new form factor, MicroTCA.4, while the existing system is based on the VME. In this article, we describe the configuration of the new system, its functions, and the status of the development.