SXFEL裝置上速調管輸入輸出特性曲線的線性化

孫思思 張俊強 李 林 劉亞娟 顧 強 黃大章 趙明華

SXFEL裝置上速調管輸入輸出特性曲線的線性化

孫思思1,2張俊強1李 林1劉亞娟1顧 強1黃大章1趙明華1

1（中國科學院上海應用物理研究所 嘉定園區 上海 201800）2（中國科學院大學 北京 100049）

在上海軟X射線自由電子激光(Soft X-ray Free-electron Laser, SXFEL)中的微波低電平控制系統中，通過對各速調管的輸出信號進行測量和控制，保證加速器的穩定運行并且達到技術指標。另一方面，SXFEL中的脈沖速調管的輸入輸出特性存在非線性的關系，這種電子管放大器不理想的非線性特性會導致微波低電平(Low Level Radio Frequency, LLRF)控制系統調節的效率降低。基于SXFEL裝置，采用基于現場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)的數字預失真方法，在LLRF控制系統中設計了一套實現高功率速調管放大器線性化的在線系統。S波段加速裝置和其相應的東芝E3730A速調管及高壓調制器和低電平系統實地測試結果表明，在LLRF控制系統中建立的在線系統能夠有效補償速調管帶來的非線性問題，提高微波低電平控制系統的精度及準確性。

速調管，線性化，軟X射線自由電子激光

Key wordsKlystron, Linearization, SXFEL

自由電子激光大多數是利用電子直線加速器產生的電子束團來產生的，被稱為第四代同步輻射光源。上海軟X射線自由電子激光裝置作為國內第一臺第四代光源[1]，對電子束團的能量穩定性、能散度提出了很高的要求，這就要求高頻低電平控制系統對各個速調管的輸出信號進行精確的測量和控制，以保證加速器的穩定運行并且達到其技術指標。……