Controllo RF per Cavità risonantisda/corsi/elenco_corsi/Corso_t... · 2018. 1. 30. · 3 Cavità...

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1 Controllo RF per Cavità risonanti Ripasso concetti base sulle cavità (Q, accoppiamento, banda, ecc) Schemi di controllo utilizzati: SEL, GD. Tecniche controllo di frequenza, fase, campo. Modalità operative per le cavità di PIAVE (ALPI).

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Controllo RF per Cavità risonanti

● Ripasso concetti base sulle cavità (Q, accoppiamento, banda, ecc)

● Schemi di controllo utilizzati: SEL, GD.● Tecniche controllo di frequenza, fase, campo.● Modalità operative per le cavità di PIAVE

(ALPI).

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Risonatori

● Risonatori: dispositivi che immagazzinano una certa quantità di energia in due forme diverse.

● L‘energia accumulata passa continuamente da una forma all‘altra con una frequenza tipica: la frequenza di risonanza.

● Esempi:

– Pendolo: da energia potenziale gravitazionale ↔ energia cinetica

– Diapason: energia potenziale elastica ↔ energia cinetica:

– Cavità RF: Energia del campo elettrico ↔ energia del campo magnetico.

● Le strutture fisiche reali hanno più frequenze di risonanza (tipicamente si sfrutta la prima, detta fondamentale), che dipendono in generali da fattori geometrici e dalle caratteristiche fisiche dei materiali.

● Le strutture fisiche reali perdono energia → senza una sorgente le oscillazioni decadono esponenzialmente tendendo a zero.

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Frequenza di risonanza.

Dipende praticamente solo dalla geometria della cavità (e quindi è sensibile a tutto quello che la altera anche di poco).Il modello ne prevede solo una e in genere si tratta della fondamentale, per questo motivo è valido solo in un intorno della frequenza di risonanza.

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

Q0

2π F0

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Frequenza di risonanza.

Dipende praticamente (quasi) solo dalla geometria della cavità e quindi è sensibile a tutto quello che la altera (anche di poco).Il modello ne prevede solo una e in genere si tratta della fondamentale, per questo motivo è valido solo in un intorno della frequenza di risonanza.

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

QL

2π f 0

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Fattore di merito intrinseco.

Rappresenta la qualità del risonatore: più è elevato e più lentamente si attenueranno le oscillazioni in una cavità isolata. Dipende dalla geometria e dalle caratteristiche dei materiali.

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

QL

2π f 0

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Coefficiente di accoppiamento.

Rappresenta l‘adattamento reciproco tra la cavità e la linea di trasmissione che la alimenta. Si distinguono tre condizioni generali : - accoppiamento critico : β = 1 - sottoaccoppiamento : β < 1 - sovraccoppiamento : β > 1

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

QL

2π f 0

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Fattore di merito caricato

È lo stesso concetto del fattore di merito intrinseco, solo che tiene conto del fatto che la cavità non è isolata, dipende da quello intrinseco e dal fattore di accoppiamento. È sempre inferiore a quello critico e quello che in pratica si usa quando si dimesiona il controllore RF.

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

QL

2π f 0

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Banda della cavità.

È la larghezza della curva di risonanza in corrispondenza ai due punti che sono a -3dB rispetto al massimo. Questi punti corrispondono a metà potenza e ad un fattore 1/√2 di campo rispetto al massimo. Più alto è il fattore di merito e più stretta è la banda della cavità.

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

QL

2π f 0

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Cavità RF(modello semplificato usato per il controllo)

fase

campo

Non considera le altre frequenze di risonanza!

Costante di tempo di decadimento.

È inversamente proporzionale alla velocità con cui decade l‘oscillazione della cavità una volta spento il generatore, più è elevato il fattore di merito e più lungo è questo tempo. Di solito viene usato per misurare indirettamente il fattore di merito.

cavitàcouplerLin. Tr.Gen. Adattato.

Q0=2π f 0UPcav

=R√ LC

Δ f =2 π f 0

QL

=Δ f 0(1+β)QL=2π f 0U

Pcav+Pext

=Q 0

1+ββ=

Pext

Pcav

=R

n2Z0

f 0=1

2π √LCτ=

QL

2π f 0

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Controlli: retroazione base

G H +r

d

u+

-

errore u=rGH

1+GH+d

11+GH

Abbiamo due situazioni limite:

per|GH|≫1⇒u≃r+d

GH

per|GH|=1

per|GH|≪1u=rGH+d

Più una intermedia potenzialmente pericolosa:

L‘uscita è uguale al riferimento più il disturbo fortemente attenuato dal guadagno d‘anello: Situazione ideale!

L‘uscita è uguale al disturbo più il riferimento fortemente attenuato dal guadagno d‘anello: Situazione pessima! La grandezza di uscita non è controllata

Fase 180°: la frequenza a cui questo si verifica viene amplificata enormemente => anello instabile (oppure oscillatore...)

Fase << 180°: anello stabile, nessun problema, la frequenza a cui questo avviene rappresenta il limite in frequenza del controllo.

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Controlli: fase campo

● Le cavità hanno due grandezze da controllare :la fase e il campo.● Il controller implementa due controllori proporzionali, uno per ogni

grandezza.● Idealmente le due grandezze dovrebbero essere indipendenti, in

pratica vi sono diversi fenomeni che li accoppiano:– Variazioni/correzioni di fase della cavità => aumento della riflessa =>

variazioni di campo

– Effetti non lineari degli amplificatori possono accoppiare capo e fase.

– Altri effetti non linari interni al controller possono creare interferenze– FT degli RFQ coportano variazioni di carico => variazioni di campo =>

variazioni di pressione sulle pareti della cavità => detuning.

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Controlli: Self Excited Loopcavità accesa e senza controllo di fase/campo

● Il controller replica il segnale del pickup in ucita con uno sfasamento fisso.

● L‘anello rappresenta un sistema in retroazione che può diventare instabile alle frequenze in cui sono vere entrambe queste condizioni:

|G|≥1 arg (G)=n2π

● L‘instabilità è voluta: se l‘insieme composto da cavi amplificatore e controller da un contributo di fase multiplo intero dell‘angolo giro allora l‘anello oscilla alla frequenza naturale della cavità => loop phase.

● L‘oscillazione è di ampiezza contenuta perchè il controller limita la potenza di uscita ad un livello prefissato => quiescent power.

● Particolamente vantaggioso per l‘accensione delle cavità SC: il sistema asseconda la cavità evitando di dover fare un tuning „alla cieca“ alla ricerca di una risonanza strettissima.

● Non usato nelle cavità NC: la banda larga di queste cavità comportapuò fare in modo che vi siano più frequenze di oscillazione possibili, il che rende difficoltosa la ricerca di quella naturale della cavità .

CTRL RFPAΦA

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Controlli: Self Excited Loopcavità accesa con controllo campo

● Il controller replica il segnale del pickup in ucita con uno sfasamento fisso.

● L‘anello rappresenta un sistema in retroazione che può diventare instabile alle frequenze in cui sono vere entrambe queste condizioni:

|G|≥1 arg (G)=n2π

● È necessario minimizzare l‘errore di campo aggiustando la quiescent power prima di chiudere l‘anello.

● Il controller amplifica o attenua la quiescent power, in modo tale da minimizzare la differenza del campo della cavità rispetto al riferimento impostato.

● La frequenza/fase non è controllata, l‘anello continua a seguire ed assecondare le variazioni di frequenza della cavità.

CTRL RFPAΦA

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Controlli: Self Excited Loopcavità accesa con controllo campo e fase

● Il controller replica il segnale del pickup in ucita con uno sfasamento fisso.

● L‘anello rappresenta un sistema in retroazione che può diventare instabile alle frequenze in cui sono vere entrambe queste condizioni:

|G|≥1 arg (G)=n2π

● È necessario minimizzare l‘errore di frequenza agendo sui tuner prima di chiudere l‘anello di fase.

● Il controller amplifica o attenua la quiescent power, in modo tale da minimizzare la differenza del campo della cavità rispetto al riferimento impostato.

● Il controller aggiunge o toglie un contributo di fase al loop phase in modo da minimizzare l‘errore di fase rispetto alla frequenza di riferimento della macchina. Di fatto questa operazione controlla anche la frequenza, essendo quest‘ultima la velocità con cui cambia la fase.

● Il controllo di fase fatto in questo modo richiede potenza RF: se la cavità si desintonizza di una quantità pari ad una semibanda, la potenza richiesta per mantenere lo stesso campo è doppia! (bastano pochi Hz per le SC).

CTRL RFPAΦA

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Controller RF analogici ALPI/PIAVEpeculiarità

Al fine di massimizzare i rapporti segnale rumore all‘interno del controller, il campo non viene confrontato con un livello di riferimento variabile. Il confronto avviene tra un riferimento fisso e una versione attenuata del segnale del pickup:

G H +1

d

u+

-

errore

A

u=rGH

1+AGH+d

11+AGH

≃1A

+d

AGH

Conseguenze degne di nota:

● All‘aumentare del valore di campo impostato („field control“) bisognerebbe aumentare anche il valore del guadagno („amplitude gain“) al fine di mantenere costante il guadagno d‘anello (e quindi le prestazioni).

● Al variare del valore di campo impostato („field control“) cambia anche la fase introdotta dall‘attenuatore di ingresso, questo da un lato richiede una ri-ottimizzazione del „loop phase“ dall‘atro richiede una modifica del set point di fase della cavità (attenzione quindi a variare il campo durante il trasporto del fascio...)

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Controller RF analogici ALPI/PIAVEpeculiarità

Lo sfasatore del controllore di fase… non è solo uno sfasatore (CPM): quando deve correggere la fase amplifica anche il campo in modo da rendere la vita più facile al controller di campo disaccoppiando, per quanto possibile, i due anelli:

Azione ctrl di fase

Perdita di campo dovuta al ctrl di fase

Intervendo ctrl di campo conseguenza di un errore iniziale

di fase

Azione ctrl di fase: somma una

componente in quadratura

proporzionale all‘errore e al valore

iniziale

Effetto finale: La fase è stata corretta

senza perturbare il campo

Con sfasatore standard... Con CPM...

Difetto storico: La componente in quadratura non è proporzionale al fasore inziale, questo comporta un aumento del guadagno d‘anello di fase per valori di quiescent piccoli => evitare di lavorare con quiescent < 20% (oppure ridurre il guadagno di fase) e con errore iniziale di campo elevato.

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Controlli: Generator Drivencavità accesa e senza controllo di fase/campo

● Il controller è un generatore a frequenza di riferimento.

● Il segnale proveniente dal pickup della cavità non viene utilizzato, ma deve essere visibile per poter agganciare chiudere gli anelli di campo e fase.

● Non c‘è feedback, il sistema è in catena aperta.● Tutti i segnali, incluso quello del pickup sono alla frequenza di riferimento ed

eventualmente sfasati rispetto ad essa.● „loop phase“ non ha effetto sulla frequenza, ma sulla fase di uscita, viene quindi usato

per, analogamente a „quiescent power“ per minimizzare l‘errore di fase prima della chiusura dell‘anello di controllo.

● Affinchè il segnale del pickup sia visibile la cavità non deve essere troppo detunata: essere fuori frequenza di 3kHz con una NC non è un problema, mentre con una SC è come andare alla ricerca dell‘ago nel pagliaio, e una volta trovata il segnale può velocemente sparire per le derive in frequenza della cavità.

CTRL RFPAΦA

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Controlli: Generator Drivencavità accesa con controllo di fase/campo

● Con gli anelli di controllo chiusi il sistema GD è identico a SEL● È necessario minimizzare entrambi gli errori, fase campo, agendo rispettivamente su

loop phase e quiescent power prima di chiudere gli anelli. ● Il tuner meccanico va impostato minimizzando la potenza riflessa, l‘errore di frequenza è

sempre zero e non significativo.

CTRL RFPAΦA

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Controlli: Fast Tuner

● Tutti i sistemi di tuning alterano i valori degli elementi reattivi.● Nella maggior parte dei casi avviene attraverso alterazioni della geometria della cavità:

deformazioni meccaniche indotte da attuatori o da dilatazioni termiche controllate => sono controlli lenti.

● Nel caso degli SRFQ di PIAVE è stata adottato un circuito commutato che abbassa leggermnete il valore dell‘induttanza equivalente alterando la frequenza tra due valori distinti a seconda dello stato dell‘interruttore a stato solido:

diodi

f h=f o+Δ f condiodiONf=

12π√LC f l=f o−Δ f condiodiOFF

fw=f h−f l=2Δ f

f w≃{80Hz SRFQ140Hz SRFQ 2}

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Controlli: Fast Tuner

p2>0> p1⇒ f ref−f l>0> f ref −f h⇒ f l< f ref < f h

Nell‘ipotesi che f0 non cambi significativamente

durante un periodo di Tm, l‘errore di fase,

integrale delle differenze di frequenza, cresce/cala linearmente con due pendenze p

1 p

2:

diodiON ⇒ f cav=f h⇒ p1=2π(f ref−f h)

diodiOFF⇒ f cav= f l⇒ p2=2π(f ref−f l)

Una condizione di equilibrio (errore di fase medio stabile) è possibile solo se la maggiore di queste due pendenze è positiva e la minore negativa:

diodi ON

perr (t)=2π∫ f ref− f cavdt

diodi OFF

● I Fast Tuner possono correggere rapidamente tutti i detuning della cavità entro un intervallo di ±Δf rispetto al riferimento di frequenza.

● Per „rapidamente“ si fa riferimento all‘ipotesi iniziale: le variazioni di f0 devono

essere lente rispetto al perido di commutazione di Fm = 25kHz.

● Il sistema è non lineare, ma è linearizzabile con buona approssimazione fino a frequenze di 10±15 kHz

p1 p2

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Controlli: Fast Tuner

Rimane un ripple triangolare alla frequenza Fm =

25kHz nell‘errore di fase, è possibile dimostrare che il valore massimo del ripple si ha quando il duty-cycle di accensione dei diodi è del 50% ed è pari a:

diodi ON diodi OFF

pr=e1−e2=p2

Tm

2=π

f ref− f 0+Δ f

Fm

=πΔ fFm

=π f w

2Fm

pr 1=0.57deg , pr 2=0.28 deg

Altri effetti:

● A causa di effetti dissipativi interni, i FT caricano la cavità: a diodi accesi il QL degli

SRFQ viene ridotto del 50%, questo è un ulteriore effetto di accoppiamento tra gli anelli di controllo di campo e fase.

● Con controllo di fase acceso (FT) la modulazione del duty-cycle viene vista dall‘anello di controllo di campo come un carico variabile con la stessa modulazione.

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Controlli: Fast Tuner

f0

f0+Δf

f0-Δf

δ=0.5

fref

tempo

tempo

Duty cycle

f0 = f

ref

tempo

tempo

Duty cycle

freq.

freq.

1

0

FT OFF

La frequenza della cavità è f0 dato che il

modulatore PWM ha un duty-cycle fisso pari a 0.5

1

FT ON

La frequenza della cavità è fref

, il controllore modula il duty cycle di accensione die diodi in modo da azzerare l‘errore di frequenza e fase.

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Controlli: SRFQ

CTRL RFPAΦA

PWM. mod

A FT pulser ● Gli SRFQ usano una versione modificata del controller RF.

● Il CPM interno non viene utilizzato.

● L‘errore di fase viene portato fuori dalla box ad un amplificatore / modulatore PWM esterno che genera i segnali di accensione dei diodi

Dato che, a differenza delle QWR, non viene utilizzata la potenza RF per tenere in frequenza la cavità, non è necessario sovraccoppiare la cavità, la cavità va messa in accoppiamento critico con i diodi liberi (non forzati).

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Controlli: pulser FT

● I diodi vengono accesi con una corrente diretta di circa 1.5A, e spenti con una tensione inversa di 500V.

● Nell‘immagine sono forzati OFF, quando sono liberi la modulazione PWM al 50% fa si che gli indicatori di corrente diretta e tensione inversa siano stabili al metà.

● Con FT attivo è possibile vedere gli indicatori si muovo per effetto della modulazione PWM.

● Nel caso un diodo dovesse rompersi andando in cortocircuito il pulser va in protezione „overcurrent“, occorre intervenire per aprire il corrispondente fusibile.

Salvo casi particolari questo selettore deve sempre essere posizionato al centro, in questo modo lo stato dei diodi non è forzato localmente ma stabilito dal modulatore attraverso il cavo BNC connesso al connettore nel alto posteriore.

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FT: evitare di distruggere i diodi

● I diodi sono in condizione di sicurezza quando sono forzati OFF: localmente attraverso il selettore o dall‘interfaccia di controllo.

● Come si è visto sono un carico importante per la cavità, questo significa che devono dissipare abbastanza potenza (fino al doppio di quella dissipata dalla cavità…)

● Il limite è pertanto termico (temperature dei FT?).● La situazione più pericolosa è insistere con la quiescent power su un livello di

multipacting: se questo dovesse saltare la potenza potrebbe arrivare a livelli pericolosi per i diodi (e forse pure per la cavità…) diodi OFF in questo caso!

● MAI scollegare il cavo del modulatore PWM dai pulser con RF in cavità: i diodi potrebbero essere polarizzati in condizioni intermedie dove dissipano molta più potenza e quindi rompersi.

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Instabilità SRFQ SQWR basso βuna possibile spiegazione

Errore di fase

Correzione di fase

via PWM per SRFQVia RF per

SQWR

Variazione di carico

Errore residuo di

campo

Variazione pressione sulle pareti

Errore di fase

● Queste cavità hanno in comune pareti sottili e dimensioni elevate => sensibilità a lorentz detuning.

● Una serie di effetti conseguenti danno luogo ad un anello che, come tutti gli anelli, potrebbe dare instabilità in condizioni opportune.

Il guadagno di questo anello potrebbe essere sufficiente ad innescare oscillazioni soprattutto in corrispondenza dei modi meccanici delle cavità => bisogna ridurre il guadagno:

● Smorzatori per ridurre i Q dei modi meccanici (SQWR basso β).● Cavità con pareti rigide (ridurre sensibilità al lorentz detuning).● Sovraccoppiamento (riduce la sensibilità delle variazioni di fase/frequenza) rispetto

alle deformazioni meccaniche)● Elevato guadano del controllo di campo (riduce l‘errore residuo di campo).

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Instabilità SRFQ QWR basso βsuggerimenti operativi

SRFQ● Non accontentarsi di vedere l‘errore di campo piccolo: aumentare ancora il guadagno

tenendo d‘occhio la potenza diretta.● La potenza tende ad uamentare lentamente fino al punto in cui l‘anello diventa

instabile.● Abbassare il guadagno in modo che la potenza sia circa un 20% sotto il punto di inizio

della stabilità e comunque non oltre gli 80÷90W.

SQWR basso β ● Sovraccoppiare abbondantemente: per 4.5 MV/m avere almeno 35÷40W di diretta.● Aumentare al massimo il guadagno di campo dopo aver agganciato la cavità. Il fatto

che spesso questo sia al 100% senza dare segni di instabilità potrebbe essere indice di una dinamica insufficiente, provare a ridurre gli attenuatori tra controller ed amplificatore (stando con la quiescent sempre almeno al 20%).

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Accensione cavità SEL: procedura generale(cavità condizionate)

Se la cavità è in uno stato incognito procedere come segue:

1)Posizionare il field control a zero (tutto a SX)2)Mettere i guadagni di campo/fase al minimo3)Impostare la quiescent al 20%4)Accendere „loop power“ e „power ampl“5) Se la potenza sale e l‘errore di campo va tutto a SX, la cavità auto-oscilla, in caso

contrario muovere loop-phase finchè non innesca.6)Una volta accesa iniziare ad aumentare il „field control“ fino a quando l‘errore di

campo non diventa visibile (non saturato).7)Ora è possibile ottimizzare il „loop phase“ minimizzando l‘errore di campo (significa

tutto a SX non al centro), se va fuori scala negativa abbassare la quiescent.8)Aggiustare „field control“ e „quiescent power“ in modo tale da portarvi al campo

desiderato.9)Ri-ottimizzare il „loop phase“: avendo mosso „field control“ è necessario

ritoccarlo.10)Sintonizzare la frequenza agendo sui tuner (non su „loop phase“!) minimizzando

l‘errore di frequenza.11)Agganciare prima il campo e aumentare progressimanete il guadagno di campo12)Agganciare la fase e aumentare progressimanete il guadagno di fase13)Accendere Soft Tuner per le basso beta.

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Accensione cavità SEL: procedura generale(cavità condizionate)

Coupler?

A cavità condizionate non è in genere necessario toccarli, ma se non innescano bisogna inserire i coupler in tal caso considerare che ogni volta che vengono mossi:

● La cavità si desintonizza● In genere la quiescent va aggiustata● „loop phase“ va ritoccato.

Una volta accesa estrarre i coupler per riportarli al giusto livelldo di sovra-accoppiamento che è:

● 25÷30W di forward per le SQWR basso beta „buone“● 35÷40W di forward per le SQWR basso beta „nervosette“● 15W di forward per le medio/alto beta● Accoppiamento critico per gli SRFQ (con diodi „liberi“, non forzati)● Nulla da fare per gli HEB/LEB caldi: i coupler sono fissi

Attenzione a non sotto-accoppiare!! La cavità non sarebbero controllabili (la banda si riduce invece che allargarsi...)

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Accensione cavità SEL: procedura generale(cavità condizionate)

SRFQ:

Talvolta gli SRFQ si accendono ma rimangono piantati (multipacting) ad un livello intermedi di campo, una procedura che semplifica e velocizza il superamento del blocco, in tutta sicurezza, ma applicabile solo se l‘errore di campo è visibile e azzerabile, è la seguente:

1) Forzare i diodi OFF.2) aggiustare il „field control“ e „quiescent power“ in modo che l‘errore di campo sia piccolo (al

centro) e appena sotto il livello del blocco.3) portare a 1% il guadagno dell‘anello di campo.4) chiudere l‘anello di campo5) aumentare, un click alla volta, il „field control“; arrivati al blocco la potenza forward aumenta

rapidamente (ma non troppo visto il basso guadagno d‘anello), il controller sta tentando di forzare il campo aumentando, in modo controllato, la potenza;

6) continuare fino a quando la potenza non è superiore a 100÷150W (anche con picchi a 300W) man mano che si condiziona la potenza diminuisce: aumentare „field control“ in modo da tenerla sui 100÷150W.

7) quando il livello di multipacting è superato la potenza forward diminuisce drasticamente: il livello è saltato.

8) aumentare la „quiescent power“ in modo da minimizzare l‘errore di campo9) aprire l‘anello di campo e procedere.

Questo è un metodo sicuro perchè la potenza erogata è contollata.

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Accensione cavità SEL: Buncher 3 armoniche

Si tratta di due cavità indipendenti NC controllate in modalità SEL:

1) 80 MHz2) 40MHz + 120MHz

Le particolarità dei controlli di queste cavità sono le seguenti:

● Sono LEB a bassa potenza: non esistono letture di potenza diretta e riflessa, ● Gli amplificatori sono sempre accesi: non esite il pulsante di accensione „power ampl.“● Una cavità viene fatta risuanare su due armoniche contemporaneamente: ha due tuner che non

sono indipendenti.

La prima cavità si opera come tutte le altre a 80MHz, con le seguenti differenze:

● Il coupler e fisso.● Le potenze non sono leggibili● La cavità è calda: si riesce ad agganciare anche se l‘errore di frequenza è di qualche kH

La seconda cavità ha la particolarità del doppio tuner: bisogna muoverli entrambi in modo che le due armoniche abbiano un errore di frequenza inferiore a 10kHz. Talvolta, muovendo i due tuner, si finisce in regioni che apparentemente non consentono il tuning contemporaneo delle due cavità, se succede questo il suggerimento è quello di partire da una configurazione precedente di „field control“, „loop phase“ e „quiescent power“ e parire a impostare i tuner da quella.

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Cavità HEB

Sono cavità NC da 5kW (con amplificatori da 10kW) con le seguenti specificità:

● Sono controllate in Generator Driven mode● I coupler sono fissi● L‘accensione dell‘amplificatore ha due pulsanti: „power ampl“ e „DC on/off“

Le differenze rispetto alle altre cavità sono le seguenti:

● „loop phase“ non ha effetti sulla frequenza, ma solo sull‘errore di fase, ha lo stesso ruolo che ha la „quiescent power“ per l‘errore di campo, solo che „loop phase“ agisce sull‘errore di fase. Analogamente a quanto di fa con „quiescent power“, va usato per minimizzare l‘errore di fase prima della chiusura dell‘anello di fase (ci sono due punti in cui l‘errore di fase va a zero: uno stabile e uno instabile).

● L‘errore di frequenza è sempre zero (se non lo è si tratta di rumore o di un problema).● Il tuning va fatto minimizzando la riflessa, nel caso questa non fosse disponibile (in uno dei due

HEB la lettura è guasta) massimizzare il campo.● Partire con i guadagni di fase e campo al minimo● Va agganciata prima la fase: se aumentando il guadagno di fase l‘errore di fase aumenta

sganciare e spostare „loop phase“ di 180 gradi.● Agganciare il campo e aumentare il guadagno progressivamente (senza renderlo instabile)