J-PARC RCS次世代LLRF制御システムの導入

Deployment of the next-generation LLRF control system for the J-PARC RCS

田村 文彦   

Tamura, Fumihiko

J-PARC 3GeVシンクロトロン(RCS)の 低電力高周波(LLRF)制御システムは大強度ビームの加速に重要な役割を果たしている。初期システムは、10年以上にわたって大きな問題もなく順調に稼働していたが、システムに搭載されている古いFPGAの陳腐化により、長期的なメンテナンスが困難となった。そこで、次世代のLLRF制御システムを開発・導入した。次世代システムは、最新のプラットフォームであるMTCA.4を基にしている。このシステムの最も重要な新機能は、マルチハーモニックベクトルRF電圧制御フィードバックであり、設計ビームパワー1MWのビーム強度において、広帯域空胴での重いビーム負荷を初期システムで用いられているフィードフォワードよりもよく補正することができた。システムの詳細、調整結果の結果を報告する。次世代システムの導入は成功であった。

The LLRF control system for the J-PARC RCS plays an important role in acceleration of high intensity beams. The original system had been working well without significant problems for more than a decade, however, the long term maintenance became difficult due to the obsolesce of the old FPGAs in the system. Therefore we developed and deployed the next-generation LLRF control system. The next-generation system is based on the modern platform, MTCA.4. The most important new function of the system is the multiharmonic vector rf voltage control feedback, which compensate the heavy beam loading in the wideband cavity better than the feedforward at the beam intensity of the design beam power, 1MW. The commissioning results are reported. The next-generation system has been successfully deployed.