强激光与粒子束

作者：张志刚, 杨文峰, 蒋鸿儒, 徐凯, 黄雪芳, 余悦超, 武海龙, 吴宏, 常强, 郑湘, 赵玉彬,

关键词：X射线自由电子激光, 数字低电平, 聚束器, 腔压稳定度, 功率校准,

硬X射线自由电子激光装置（SHINE）中常温L波段聚束器在电子束团进行压缩过程中发挥了关键作用，有效提升了束流品质，满足了SHINE对低发射度和低能散的注入要求。由于聚束器采用了2-cell的设计，特研制了一套数字化低电平控制系统。该系统基于FPGA板卡和上下变频板卡的架构，采用I/Q解调技术，集成了幅度相位反馈、频率调谐及场平坦度多电机协调控制功能。在10 kW连续波运行中，聚束器腔压的幅度稳定度（peak-to-peak）由开环的±0.17%提高到闭环的±0.03%，相位稳定度（peak-to-peak）控制在±0.05°以内，场平坦度保持在±2%以内，满足了设计指标要求。此外，还提出了一种基于模拟数字转换（ADC）采集的射频信号功率校准方法，与功率计对比，实测误差在±2%以内，验证了该方法的可行性，为射频功率标定提供了一种可选方案。

来源：2025年第9期

《强激光与粒子束》期刊编辑部

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