上海光源超导三次谐波腔低电平研制

上海光源自主研制的被动式超导三次谐波腔已通过束流测试,在正常运行时需要对感应腔压进行精确控制,以实现束团拉伸和提高束流寿命的目标.根据这一特定需求研制了一套数字化低电平控制系统,此系统基于现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)板卡和上下变频板卡,采用I/Q(In-phase/Quadrature)解调技术,设计了慢速步进电机和快速压电陶瓷驱动协同控制算法以及被动超导腔失超探测算法,用于实现腔压幅值稳定度控制及三次谐波腔运行状态监测等功能.在加速器工作在超过120 mA的top-up模式下,三次谐波腔感应腔压幅值的稳定度由开环的±5％提高到闭环的±1％以内,满足设计指标;压电陶瓷驱动电压波动在120 V范围内变化,达到输出电压平滑稳定的效果,束流寿命提高超过一倍.