Oparty o cyfrowe układy reprogramowalne i analogowe wzmacniacze mocy system kompensacji odkształceń wnęk nadprzewodzących w akceleratorach liniowych

• Autorzy: Przygoda K. , Poźniak T.

Warianty tytułu

EN

Compensation System Based on FPGA Devices and Analog Power Amplifiers for Correction of Superconducting avities' Deformations in Linacs

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Podczas pracy impulsowej akceleratora, komory nadprzewodzące ulegają odkształceniom. Do ich kompensacji stosowane są piezoelektryczne elementy wykonawcze sterowane przez wzmacniacze mocy. Jest to część analogowa systemu. Do części cyfrowej zalicza się kontroler oparty o reprogramowalne układy cyfrowe. Wzmacniacze mocy wzmacniają sygnał korekcyjny do poziomu umożliwiającego wysterowanie elementów wykonawczych, zaś kontroler wylicza odpowiedź wnęk na ten sygnał. Wszystkie bloki obliczeniowe zostały zoptymalizowane pod względem zajętości zasobów układu reprogramowalnego. Artykuł przedstawia wyniki testów opisywanego systemu w środowisku akceleratora liniowego FLASH.

EN

The Superconducting (SC) cavities are deformed during the pulse operation of the linear accelerators. Power amplifiers together with piezoelectric actuators are used for the compensation purpose as an analog parts of the system. The digital part consists of dedicated control board - Simcon DSP based on FPGA device Virtex II Pro from Xilinx. The power amplifiers - Piezo Drivers are used to amplify the correction signal with the proper voltage levels allowing to drive the actuators. The cavities' response for compensation signal - detuning is calculated by digital controller. The computation blocks were optimized to meet available FPGA resources and latency of 10 ns. The detuning result will be applied for closed feedback operation of the controller. The paper presents the recent development of the system and performed tests in FLASH (Free Electron Laser in Hamburg) accelerator.

Słowa kluczowe

PL

układy reprogramowalne FPGA; przetwarzanie potokowe; wzmacniacz mocy; piezoelektryczne elementy wykonawcze; wnęka nadprzewodząca; odstrojenie wnęki; akcelerator liniowy

EN

FPGA; pipeline computation; power amplifier; piezoelectric actuators; superconducting cavity; cavity detuning; linear accelerator

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2008
• Tom: R. 54, nr 8
• Strony: 598--601
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Przygoda K.

autor

Poźniak T.

• Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• [1] Przygoda K., Poźniak T.: Mechatronic System for Compensation of Superconducting Cavities’ Deformations. Podstawowe Problemy Energoelektroniki Elektromechaniki i Mechatroniki, XII Sympozjum PPEE’2007, Wisła, 9-12 grudnia 2007, ISBN 978-83-922242-3-5, p. 237-240.
• [2] Poźniak T., Przygoda K.: Piezo Driver – wzmacniacz mocy do korek-cji odkształceń komór rezonansowych w akceleratorach. Sterowanie w Energoelektronice i Napędzie Elektrycznym, VIII krajowa konfe-rencja SENE 2007, Łódź, 21-23 listopada 2007, ISBN 978-83-912711-4-8, s. 385-389.
• [3] Poźniak T., Przygoda K.: 8-channels Piezo Driver – Power Amplifier for Correction of SC Cavities’ Deformations in Linear Accelerators. Mikroelektronika i Informatyka, Zeszyty Naukowe Katedry Mikro-elektroniki i Technik Informatycznych Politechniki Łódzkiej, nr 7, Łódź 2007, ISBN 83-9222632-5-1, p. 133-138.
• [4] Przygoda K., Paparella R.: A Novel Approach for Hardware Implementation of a Detuning Compensation System for SC Cavities. 14th International MIXDES Conference, Ciechocinek, 21-23 czerwiec 2007, ISBN 83-922632-4-3, p. 105-109.