Life with MTCA at J-PARC

J-PARCでのMTCAのある生活

田村 文彦   ; 杉山 泰之*; 吉井 正人*

Tamura, Fumihiko; Sugiyama, Yasuyuki*; Yoshii, Masahito*

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)のための次世代高周波制御システム(ローレベルRF: LLRF)はマイクロTCA (MTCA)規格に基づいて2019年に導入された。特にビームが空胴に誘起する電圧の補償機能(ビームローディング補償)に優れた性能を示し、ビームパワー1MW相当のビームをより安定に加速できるようになった。次世代システムの開発に当たっては様々な関連企業の工夫が取り入れられている。Zynq FPGA上でのEPICS IOC (I/Oコントローラ)はシステムのデバッグや操作画面の製作を容易にした。フロントパネルの強化により、抜き差しの時にかかる大きな力にパネルが耐えられるようになった。また、電源スイッチに取り付ける小型部品は、スイッチの誤操作の可能性を排除している。軽量なMTCAシェルフは非常に扱いやすい。これらの工夫を紹介するとともに、RCSでのビーム運転の成果について報告する。

The next-generation LLRF control system based on MTCA.4 for the J-PARC RCS was successfully deployed in 2019. The performance of the beam loading compensation is much improved and the high intensity beam up to the design intensity, 8.3e13 protons per pulse, is stably accelerated. During the development, we have been supported by the various ingenuity of Japanese companies. The EPICS IOC on the Zynq FPGA is prepared by the company and it makes it simple to debug the system and build operating interfaces. The front panels of the AMC and RTM are reinforced to avoid deformation due to strong force during insertion and removal. A small part is attached to the switch of the power supply for reducing the chance of misoperation. The lightweight MTCA.4 shelf is easy to handle. We present these helpful ingenuity. Our happy life with MTCA is supported by the companies.