1 / 17

Beam Position Monitor system for Super KEKB

Beam Position Monitor system for Super KEKB. KEKB Monitor Group M.Tejima. 考慮するべきガイドライン. 予算の制約⇨現状のエレクトロにクスと同軸ケーブルを最大限使用。 測定性能は現状維持。（精度：数ミクロン、繰返し時間　３ 〜 ４秒） ビーム強度増加対策⇨ボタン電極の径を小さくすることで対応。 真空フィードスルーコネクタの検討 ‥‥ コネクタの電気的接触の安定化。 SMA コネクタの検討. Super-KEKB の大電流に対応するため に. 大電流ビーム 2.6A ---> 9.4A

hammett-hurst
Download Presentation

Beam Position Monitor system for Super KEKB

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Beam Position Monitor system for Super KEKB KEKB Monitor Group M.Tejima

  2. 考慮するべきガイドライン • 予算の制約⇨現状のエレクトロにクスと同軸ケーブルを最大限使用。 • 測定性能は現状維持。（精度：数ミクロン、繰返し時間　３〜４秒） • ビーム強度増加対策⇨ボタン電極の径を小さくすることで対応。 • 真空フィードスルーコネクタの検討‥‥コネクタの電気的接触の安定化。SMAコネクタの検討

  3. Super-KEKBの大電流に対応するために 大電流ビーム 2.6A ---> 9.4A 現状の回路はビーム電流2.6Aまでプログラマブルアッテネータで対応している。固定アッテネータを追加？ ⇩ ボタン電極の直径を小さくする 12mm-->6mm フィードスルーを通過する信号電力が下がりKEKBと同じで安全 ⇩ 出力信号電圧が下がる。 １/４ 測定性能の下限が上がる４倍のビーム電流でKEKBと同程度

  4. ボタン電極の信号スペクトル(1)KEKB-LERbpmの場合ボタン電極の信号スペクトル(1)KEKB-LERbpmの場合 • ChamberD=94mm • ButtonD=12mm • BunchL=5mm • BunchN=5000 • TotalCur.=2.6[A] • Eta=.041 Total Power=0.8Watt

  5. ボタン電極の信号スペクトル(2)SKEKB-LERbpmの場合ボタン電極の信号スペクトル(2)SKEKB-LERbpmの場合 • ChamberD=94mm • ButtonD=6mm • BunchL=3mm • BunchN=5000 • TotalCur.=9.4[A] • Eta=.02 TotalPower=1.2Watt

  6. ボタン電極の信号スペクトル(3)KEKB-OCTOPOSの場合ボタン電極の信号スペクトル(3)KEKB-OCTOPOSの場合 • ChamberD=52mm • ButtonD=6mm • BunchL=5mm • BunchN=5000 • BunchS=1[bucket] • TotalCu=2.6[A] • Eta=.037 • Cable=100m • Capacitance2.0E-12 • Beam位置(8, 0)の時 最もビームに近い電極 Total Power=1.5watt

  7. Total Power[Watt]

  8. Power at 1GHz to Electronics100m cable (200m cable) Optics correction は　80mA前後 508MHz検波の場合は数dB信号Powerが下がる。

  9. One-Pass detector Super KEKBのボタン電極 直径　12mm ----> 6mm 信号レベルは1/4（-12dB)に 測定可能な最低電荷 KEKB 0.3nC ⇨ SKEKB 1.2nC 10nC ≒1mA/bunch KEKB とsuper KEKBとの比較

  10. BPMブロック＆ボタン電極 • 直径は　12mm --> 6mm • フィードスルーは、SMAコネクタmale-type 現在OCTOPOSで使用中のものを改良 • ロウ付けはやめて、フランジ接続で取り付け Skew Qbpmで実施 利点は工期短縮、交換可能 • キャリブレーション • ベンチテストは電極の高圧試験（絶縁抵抗の確認） Beam mappingによるGain補正で対応 多項式係数はモデルに基ずく • BPM測量は最初のCOD測定に必要（BBAによるオフセット測定はビーム蓄積後）

  11. OCTOPOS bpmSuper KEKB • ChamberD=52mm • ButtonD=3mm • BunchL=3mm • BunchN=5000 • BunchS=1[Bucket] • TotalCu=9.4[A] • Eta=.018 • Cable=100m • Capacitance2.0E-12 • Beam位置(8, 0)の時 最もビームに近い電極 Total Power=2.34watt ボタン径　3mm以下

  12. ケーブル • ４芯同軸⇨再利用 • ５D波形ケーブル⇨再利用 • 側室のケーブル⇨再利用 • セミリジドケーブル⇨新作 Femaleコネクタ、対放射線セミリドケーブルの開発 PEEK……信号ロスが大きい、KEKBでは問題無し 無機質……信号ロス小さい、絶縁不良トラブル？

  13. 検出回路、制御回路 • 全て再利用 • 半導体の寿命が心配されるが未知数 予備品は１側室分確保 • VXI main frameの寿命が最も心配⇨予備品を確保 • VXI-MXI-1とVME-MXI -1は製造中止 予備品は数セット VXI-MXI-2とVME-MXI -2に置換える 置き換える時は１側室全部（６台） • Up-convertor(508-->1017MHz) for Ante-chamber 230台

  14. BPM固定 • 固定設置するべき BPMチェンバーの微小振動の影響を無視できない Spring-8では20Hzから200Hz ,磁場を乱す影響 • 振動を押さえた上で固定設置しない場合 • BPMの変位を測定して、(X,Y)オフセットを補正 • 現在衝突点付近で使っている、静電容量Gap センサーを採用する。 • 測定精度について実際にテストする必要あり

  15. 高調波検波BPM 検波周波 508/1017MHz 測定電流 30mA以上 分解能 数mm以下 再現性 20mm以下 相対精度 100mm以下 測定時間 4 秒以下 バンチ数Multi-bunch ワン・パスBPM 検波周波数　250MHz 測定電流　0.128〜mA/bunch 分解能　0.1〜0.5mm 測定時間　Turn by Turn バンチ数Single bunch 性能まとめ

  16. 今後の課題 • SMA型ボタン電極のMode確認の上、試作 • セミリジドケーブルの選択 • VXI後、次世代信号処理回路の検討 508MHz検波モジュールの開発と合わせて • e/p位相検出モジュールの開発（目標　0. 1deg） OCTOPOSの測定誤差対策

More Related