Solid state high power RF system for superconducting cavities

Abstract

Solid State High Power RF System is proposed for XFEL and ILC. It includes individual RF power supply for each SC cavity and common control system. Each RF power supply includes Solid State Generator, circulator and Q-tuner. Triggering, synchronization, output power and phase of each Solid State Generator are controlled from the common control system through fiber-optic lines. Main parameters of Solid State Generator are: frequency 1.3 GHz, peak power 128 kW, pulse length 1.4 msec, repetition rate 10 Hz, average power 1.8 kW, CW power 2.5 kW. Advantages of Solid State High Power RF System are: simple triggering, synchronization, output power and phase adjustment for all cavities separately, operation both in pulse and in CW modes, unlimited lifetime, no high voltage, no oil-tank, compactness.

Предложен твердотельный вариант СВЧ-системы питания для проектов XFEL и ILC, включающий индивидуальный источник питания для каждого СП-резонатора и общую систему управления. Каждый источник питания содержит твердотельный генератор, циркулятор и систему подстройки добротности. Переключение, синхронизация, выходная мощность и фаза каждого твердотельного генератора контролируются общей системой управления по средствам оптоволоконного кабеля. Основные параметры твердотельного генератора: частота 1,3 ГГц, пиковая мощность 128 кВт, длина импульса 1,4 мс, частота повторения 10 Гц, средняя мощность 1,8 кВт, непрерывная мощность 2,5 кВт. Преимущества твердотельной СВЧ-системы питания: простые переключение и синхронизация, раздельная подстройка выходной мощности и фазы для каждого резонатора, возможность работы как в импульсном, так и в непрерывном режиме, неограниченный срок службы, отсутствие высокого напряжения и масляного бака, компактность.

Запропоновано твердотільний варіант НВЧ-системи живлення для проектів XFEL і ІLC, що включає індивідуальне джерело живлення для кожного НП-резонатора і загальну систему керування. Кожне джерело живлення містить твердотільний генератор, циркулятор і систему підстроювання добротності. Перемикання, синхронізація, вихідна потужність і фаза кожного твердотільного генератора контролюються загальною системою керування по засобах оптоволоконного кабеля. Основні параметри твердотільного генератора: частота 1,3 ГГц, пікова потужність 128 кВт, довжина імпульсу 1,4 мс, частота повторення 10 Гц, середня потужність 1,8 кВт, безперервна потужність 2,5 кВт. Переваги твердотільної НВЧ-системи живлення: прості перемикання і синхронізація, роздільне підстроювання вихідної потужності і фази для кожного резонатора, можливість роботи як в імпульсному, так і у безперервному режимі, необмежений термін служби, відсутність високої напруги і масляного бака, компактність.