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A digital beam-phase control system for a heavy-ion synchrotron with a double-harmonic cavity system

Grieser, Jochen ; Lens, Dieter Etienne Mia ; Hartel, Uta ; Klingbeil, Harald ; Laier, Ulrich ; Ningel, Klaus-Peter ; Schäfer, S. ; Zipfel, Bernhard (2022)
A digital beam-phase control system for a heavy-ion synchrotron with a double-harmonic cavity system.
IPAC2013: the 4th International Particle Accelerator Conference. Shanghai, China (12.-17.05.2013)
doi: 10.26083/tuprints-00020328
Konferenzveröffentlichung, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

For the new Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) at GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH (http://www.gsi.de), the heavy ion synchrotron SIS18 will be operated with a double harmonic cavity system. The second cavity, running at twice the fundamental frequency, is used to create a lengthened bucket which introduces nonlinearities to the control system. To damp longitudinal rigid dipole oscillations a digital feedback system consisting of a filter and an integrator is used. For the existing single-harmonic setup an FIR-filter is implemented which realizes a multiple bandpass filter with the first passband centre frequency close to the synchrotron frequency. Both, the feedback gain and the passband frequency of the filter depend on the actual value of the synchrotron frequency. It was shown by simulations and in an experiment that this setup can be transferred to a double-harmonic cavity system obtaining similar results for the region of stabilizing feedback parameters, if the oscillation frequency of the bunch barycenter is considered instead of the synchrotron frequency of a linearized bucket.

Typ des Eintrags: Konferenzveröffentlichung
Erschienen: 2022
Autor(en): Grieser, Jochen ; Lens, Dieter Etienne Mia ; Hartel, Uta ; Klingbeil, Harald ; Laier, Ulrich ; Ningel, Klaus-Peter ; Schäfer, S. ; Zipfel, Bernhard
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: A digital beam-phase control system for a heavy-ion synchrotron with a double-harmonic cavity system
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2022
Ort: Darmstadt
Verlag: Joint Accelerator Conferences Website
Buchtitel: IPAC2013: Proceedings of the 4th International Particle Accelerator Conference
Veranstaltungstitel: IPAC2013: the 4th International Particle Accelerator Conference
Veranstaltungsort: Shanghai, China
Veranstaltungsdatum: 12.-17.05.2013
DOI: 10.26083/tuprints-00020328
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/20328
Zugehörige Links:
Herkunft: Zweitveröffentlichungsservice
Kurzbeschreibung (Abstract):

For the new Facility for Antiproton and Ion Research (FAIR) at GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH (http://www.gsi.de), the heavy ion synchrotron SIS18 will be operated with a double harmonic cavity system. The second cavity, running at twice the fundamental frequency, is used to create a lengthened bucket which introduces nonlinearities to the control system. To damp longitudinal rigid dipole oscillations a digital feedback system consisting of a filter and an integrator is used. For the existing single-harmonic setup an FIR-filter is implemented which realizes a multiple bandpass filter with the first passband centre frequency close to the synchrotron frequency. Both, the feedback gain and the passband frequency of the filter depend on the actual value of the synchrotron frequency. It was shown by simulations and in an experiment that this setup can be transferred to a double-harmonic cavity system obtaining similar results for the region of stabilizing feedback parameters, if the oscillation frequency of the bunch barycenter is considered instead of the synchrotron frequency of a linearized bucket.

Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-203280
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Automatisierungstechnik und Mechatronik > Regelungsmethoden und Robotik (ab 01.08.2022 umbenannt in Regelungsmethoden und Intelligente Systeme)
Hinterlegungsdatum: 19 Jan 2022 09:22
Letzte Änderung: 24 Jan 2022 09:06
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