Proceedings of the 21st Linear Accelerator Meeting in Japan (September 3 0-October 2,19%t Tokyo, Japan)〔P30—22〕

TRIGGERSYSTEM OF THE KEKB LINAC

Urano T” Kobayashi H. and Nakahara K.
Photon Factory，KEKOho, Tsukuba-shi, Ibaraki-ken 305, Japan
ABSTRACTKEKB linac requires a very precise timing control for stable injection. A new trigger system isdesigned; this system gives triggers well synchronized with both the linac r f and the KEKB ring rf.
The new system including timing monitoring is presented with test results o f trigger transmission andjitter measurements on delay modules.
K E K B 入射器のトリガー系
1 . 入射器トリガー系の概要
K E K B で は 、 シンクロトロン振動を抑えるた

れており、 これを実現するには、 ライナックとリめに、 ライナックの単バンチビームをリングのバつようにする必要がある。 ライナックの加速周波ケット中心から 30 ps以内に入射することが求めら

数2856 MHz、 リングの加速周波数をトリスタンのングの加速周波数が共通のサブハー モ ニ ク スを持506.686MHz
RINGr^xTI—

2656MHz
Vto LINAC
571.2MHz114.24MHz t
to SHB 1 to SHB2

MAIN STATION
H a r m o n ic N u m b e r ( =5120)
1/h h ；

571.2 MHz
DELAY

2.03kHz10.385MHz
DELAY

しi n e —しock ed50Hz
571.2MHz•卜SYNCHRONIZER(KEKB)CAR or P F l
DOUBLYSYNCHRONIZER

SELECTOR♦ RING KICKER(KEKB)

571.2MHz-► G R ID PULSERDELAYf「ev(AR orPF)
114.24MHz

図1

LINAC
MASTER TRIGGER

入射器トリガ一系のブロック図

RING KICKER：
KER /(AR or PF)JR F 資産を活用するために 508.58 ±0.3 MHzとして探した結果、 10.38546MHzを共 通 の サ ブ ハ 一 モ ニクスとして、前 者 は そ の 275倍 、後者は 49倍とする-------------------------- 320m —------------—方式を採用した。 ラ イ ナ ッ ク の サ ブ ハ ー モ ニ ッ ク
バ ン チ ン ダ の 周 波 数 と しては、 114.24 MHzと571.2MHzを採ることとなった 。 ”
この結果、 ライナックのトリガー系としては10.38546 MHzに良く同期したトリガーをビームトリガ一として供給することが必要である。 この同期 が 十 分 な 高 精 度 で あ れ ば 、使用するすべての周波数についてもよく同期することになる。
さらに、 ライナックで用いる高周波パルス圧縮装置のための R F 位相反転器は、数 n s 刻みでタイ図2ミングを変えられる時間精度の良い位相反転トリク図。

トリガー重畳クロック信号[云送試験のブロッガーを必要とする。 しかも最長 320 m の距離を伝送した先で、 十分な時間精度を確保する必要がある。 これを実現するために、 ビームトリガーより

Run: %.mQS/sSample

早い同期トリガーと、遅延クロックとしての 571.2M Hz とを重ねて位相反転器の近くまで伝送し、 セクタ一ステーションでこのクロックを用いて同期トリガーを遅延させる方式を採用した。
図 1 に入射器トリガー系のブロック図を示す。
ライナックとしては、 K E K B 完成後も放射光貯蔵 リ ン グ （P F ) や ト リ ス タ ン 蓄 積 リ ン グ （AR)への入射が必要であるが、 その際それぞれのリンダの加速周波数は K E K B とは独立のものである。
そのため、 トリガー系のうち同期化回路については KE K B 用 の も の は 使 用 で き ず 、独立に用意する必要がある。 ここでは、 リングの旋回周波数とライナックの サ ブ ハ ー モ ニ ックバンチング周波数の 双 方に同期させる必要があることから、二重同期化回路を使用する予定である 。 2)2 . クロックに重畳したトリガーの伝送試験
既設の 320 m 同軸ケーブルと 476 MHz用方向性
結 合 器 を 用 い て 、 クロックに重畳したトリガーの伝 送 試 験 を 行 な っ た 。伝送試験のブロック図を図2 に示す。476MHz を312分周したクロックに同期させたトリガ一信号で、476M Hz の半周期ほどの狭いパルスを発生させ、 そ れ を 476MHz と合成器で合成する。 合 成 信号を 320m 伝送 さ せ た 後 、 方向性結合器から取り出し、 オシロスコープで観測した。 伝送系全体での入力信号に対する出力信号の減衰比は、約 23 (© である。
図 3 に伝送前後の合成信号波形を示す。伝送後

図3

トリガーを重畳したクロック信号。

(上）伝送前、 （下）伝送後。

直流成分は消えているが、 クロックに重ねたトリした。 測定されたジッターは、標 準 偏 差 で 5.4 ps

ガー信号は、 クロックに対して十分な大きさを持っで、遅延回路としては十分な性能を示した。試作て伝わっている。

した数台についての測定では、 ジッターの標準偏571.2

MHz クロックと同期トリガーについても、差 は 5.5土0.3 p s の範囲に収まった。

同じ方向性結合器で伝送可能であることも確認された。 伝送された合成信号からトリガ一信号とクロック信号とを分離するには、速いトリガー回路と帯域制限フィルダーを使用する。

4 . トリガー系のモニタリングと制御ライナックの運転効率を高めるためには、 トリガー系としてはシステムが正常に動作しているか電圧を上げたトリガー信号とクロック信号を使用どうかを常時監視することが重要である。 そのためにトリガー系の各ステーションで、 トリガー出する予定である。

力の夕イミングが設定値通りであるかどうかを自実 際の運転では、対ノイズ性を考慮して、更に動的に モ ニ タ ー す る予定である。

3 . ディジタル遅延回路の性能

夕イミング制御に使用するディジタル遅延回路

伝送後のトリガー信号をクロックを用いて遅延で用い る ク ロ ッ ク は 571.2 MHz であるがら、 タイさせるには、 C A M A C のディジタル遅延回路をミングモニタ一の分解能としてはクロックの一周使 用 す る 予 定 で あ る 。 これはトリスタン加速器で期 で あ る 1 .8 n s より小さい事が要求される。市販

使 用 し た C A M A C モジュールの使用クロック周の C A M A C モジュールに、 時 間 分 解 能 1 n s 、32波数を上げて、性能を向上させたものである。

チャンネル入力の T D C

図 4 にこのディジタル遅延回路試作品の出力ジッ夕一を示す。 測定 は 、上記のトリガー重畳信号の( 時 間 /デ ィ ジ タ ル 変 換器）があり、 これを使用する予定で作業を進めている。

伝送試験に用いたのと同じ合成前トリガーを、 遅トリガー系の制御については、 上に述べたディ

延 回 路 ス タ ー ト 信 号 と し 、 クロックを用いて内部ジタル遅延回路や T D C 等 の C A M A C モジューで遅延させた出力信号とクロックとのジッターをルを、Ethernetから直接制御するクレート•コント測定した。遅延回路出力信号をサンプリングオシロスコープのトリガーとし、 クロック信号を観測テ ー シ ヨンで統括する予定である。 図 5 にトリガーしたものである。 クロックとしては、周波数に余系制御ネットワークのブロック図を示す。

ローラで制御し、Ethernetに 接 続 さ れ た ワ ー ク • ス

裕があることを確認するため、581.2 MHz を使用
S EC T O R TR IG G ER C R A T E

M A IN 'HaTlouLNOu

D O Lrr

E th e rn e t

W O R K STA TIO N

図5トリガー系制御 ネットワーク

参考文献

図4

デイジタル遅延回路のジツ夕一

1 ) S.Ohsawa et a l . : Proc. 20th Linear Accelerate
Meeting in Japan, Osaka, 1995, p. 103.
2) T.Urano et a l.: Nucl. Instr. and Meth. A327 (1993)
529.