西安200 MeV质子应用装置直线注入器低电平控制系统设计与测试

作者：刘卧龙; 赵铭彤; 高建超; 姜勇; 赵军; 王志宇; 王茂成; 吕伟; 王百川; 雷钰; 邢庆子; 程诚; 王忠明

来源：现代应用物理, 2021, 12(03): 75-80.

DOI：10.12061/j.issn.2095-6223.2021.030408

• 低电平控制系统
• 直线加速器
• 数字正交调制解调(I/Q)

西安200 MeV质子应用装置(XiPAF)直线注入器采用了2套500 kW四极管功率源和1套15 kW固态功率源,由3套数字化低电平控制系统(LLRF)独立驱动,工作频率为325 MHz,以脉冲模式运行,分别为射频四极加速器(RFQ)、漂移管直线加速器(DTL)和散束器(debuncher)提供射频功率。LLRF采用基于FPGA的数字正交调制解调(I/Q)技术,可对RFQ、DTL和散束器腔内射频电场强度的幅度和相位进行精确控制,控制稳定度分别达到±1%,±1°以内。LLRF配备了1套驻波比保护装置,可对3路射频链路独立实施驻波比保护,响应时间小于10μs。LLRF通过以太网连接控制计算机,可通过Windows环境下的用户程序进行控制,也可由加速器中央控制系统远程控制。目前3套LLRF已应用于XiPAF直线注入器,并顺利实施了7 MeV负氢离子束注入实验。

• 单位
  清华大学; 西北核技术研究所