用于直线加速器的下一代直接射频采样低电平射频控制与监测系统
加速器物理
2025-09-15 v1 天体物理仪器与方法
摘要
用于直线加速结构的低电平射频（LLRF）系统通常基于外差架构。直线加速器通常具有许多射频站，且每个站有多个射频输入和输出，因此在扩展规模时，LLRF 系统的复杂性和规模会迅速增加。为了满足未来加速器紧凑且经济的设计目标，或升级现有加速器，我们基于射频片上系统（RFSoC）开发并表征了用于 S 波段和 C 波段加速结构的下一代 LLRF（NG-LLRF）平台。RFSoC 中的集成射频数据转换器直接采样并生成射频信号，无需任何模拟混频电路，与传统的 LLRF 系统相比，这显著简化了架构。我们在 SLAC 国家加速器实验室的下一代直线对撞机测试加速器（NLCTA）测试设施中对带有 S 波段加速结构的 NG-LLRF 进行了高功率测试，并在为 Cool Cooper Collider (CCC) 原型设计的 C 波段结构上进行了测试。NG-LLRF 平台展示了明显优于目标应用要求的脉冲间波动水平，以及在生成和测量射频脉冲方面的高精度和高灵活性。本文将总结该平台在不同系统架构下的表征结果，并展示和分析 NG-LLRF 的部分高功率测试结果。
引用
@article{arxiv.2509.09905,
title = {Next generation direct RF sampling LLRF control and monitoring system for linear accelerators},
author = {C. Liu and E. Snively and R. Herbst and K. Kim and E. A. Nanni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.09905},
year = {2025}
}