Estado del diseño del LLRF digital uTCA para la Fase II de SARAF
Estado del diseño del LLRF digital uTCA para la Fase II de SARAF
Problema que resolvemos: El LLRF es un subsistema del dominio de control del CEA para la instrumentación del LINAC de SARAF, y SAFRAN ELECTRONICS & DEFENSE SPAIN S.L.U. ha diseñado, desarrollado, fabricado y probado el sistema basándose en las especificaciones técnicas del CEA. La versión final de este LLRF digital ya fue instalada en el acelerador SARAF en Israel a finales de 2021, y aquí se presentarán los primeros resultados.
Por qué es importante: Uno de los sistemas de control más críticos de cualquier acelerador de partículas es el LLRF. La función de un LLRF es controlar la amplitud y la fase del campo en el interior de la cavidad aceleradora.
Cómo lo solucionamos
Arquitectura de software
EPICS como sistema de control (asynPortDriver, bases de datos, PV, autoguardado…)
Bibliotecas integradas para comunicación FPGA/ARM (basadas en AXI)
2 IOC de LLRF con funcionalidad completa
Rendimiento del sistema medido:
Bajo tiempo de respuesta – retardo PI
La duración de los pasos producidos por el efecto de Kp determina el retardo total del bucle del sistema desde Ucav hasta Uamp (retardo de < 1 µs)
Capacidad de PLL
Bucle cerrado de frecuencia para el seguimiento de la frecuencia de resonancia de la cavidad en bucle abierto
Estabilidad de fase en ECTS
Estabilidad de fase alcanzada en pruebas con los HWR superconductores:~6×10⁻³ grados [RMS]
Corrección de la desintonización
Corrección de la desintonización mediante un sintonizador mecánico para minimizar la potencia inyectada
Detección de impulsos de haz corto durante la puesta en marcha del SNRC
Además…
– Bucle PI para regulación de amplitud y fase
– Función de avance
– Excelente estabilidad a largo plazo de la regulación de la cavidad frente a cambios de temperatura
– Precisión de amplitud: 0,03% Vpp
– Precisión de fase: 0,03 grados
– Ruido de fase aditivo del LLRF de solo 182 fs
Por qué elegirnos: Safran colabora en numerosos desafíos innovadores en todo el mundo, proporcionando soluciones de primera clase y altamente innovadoras para las instalaciones científicas más exigentes. Somos ampliamente reconocidos como líder mundial en transferencia de tiempo y distribución de frecuencia con precisión subnanosegunda, además de contar con una gran experiencia en sistemas de control avanzados para aceleradores de partículas. Nuestra empresa colabora en numerosos desafíos innovadores en todo el mundo, proporcionando soluciones de primera clase y altamente innovadoras para las instalaciones científicas más exigentes.