S波段直线加速器数字低电平系统研制

• 作者: 谢春杰 朱文超 冯光耀 王琳 周泽然 中国科学技术大学国家同步辐射实验室
• 来源期刊: 原子能科学技术
• 关键词: 低电平系统 直线加速器 Cordic EPICS 国产芯片
• 年，卷（期）: 2023,（06）
• 所属期刊栏目: 技术及应用
• 页码范围: 221-230
• 页数: 10页
• 语种: 中文

摘要

S波段直线加速器在国内外加速器实验室，包括合肥光源都有广泛的应用，低电平系统作为直线加速器微波系统的重要组成部分，对束流的稳定性有重要影响，基于此本文研制了S波段直线加速器数字低电平系统。从系统架构和硬件设计、控制算法和软件设计、性能测试3个方面对自研数字低电平系统进行了介绍。自研低电平系统包括信号源、频率综合系统和中频信号处理器。信号源和频率综合系统实现了多路低相噪信号输出；自研低电平中频信号处理器采用国产芯片，并增加了ST光口触发以及SFP通信等功能，提高了系统抗干扰和数据传输能力。系统采用IQ正交解调及Cordic幅度相位转换等算法，用于PI闭环控制，并基于EPICS开发了相关控制软件和人机界面。离线实验表明，自研低电平系统的短期幅度稳定度优于0.01%,短期相位稳定度优于0.01°;在线束流实验显示，加速腔内的闭环相位稳定度在0.1°左右；自研低电平系统部分替换了合肥光源用户装置直线注入器的进口低电平系统，作为在线设备，实现了长期稳定运行。