王雪涛 黄贵荣 林宏翔 周伟实 金 凯 贾大春 刘勇涛

（中国科学技术大学国家同步辐射实验室 合肥 230029）

合肥光源(HLS)正在进行重大升级改造，其中直线加速器的能量将从200 MeV提升到800 MeV，实现储存环的满能量注入。6 m加速段的数量由4个增加到8个，速调管由5个增加到8个，其中6个配备了能量倍增器(SLED)。微波低电平控制系统相应的改进为：研制相位稳定系统取代人工调相方式控制Linac各加速段微波相位；研制相位翻转系统实现能量倍增。这两个系统合称为Linac相位控制系统，本文介绍了相控系统的方案设计和样机研制过程。

1 LINAC相位控制系统方案设计

1.1 相位翻转系统方案

依据Linac升级改造总体方案，速调管输出功率脉冲的长度为4 μs，前3 μs为能量倍增器储能过程，在第 3 μs时速调管的输出微波相位迅速翻转180°，能量倍增器开始释能，实现能量倍增[1]。具有快速改变微波相位功能的器件有电控移相器和I/Q调制器等(I/Q, in-phase/quadrature, 同相正交)，采用电控移相器技术相对简单，而用I/Q调制器的优点是在切断I/Q控制信号时，I/Q调制器的RF输出将被关断，可用于系统的连锁保护。因此在样机研制时选择了I/Q调制器作为相位翻转系统的执行器件，图1为方案示意图。

图1 180°相位翻转系统方案示意图Fig.1 Schematics of the 180° phase reversal system.

根据HLS能量倍增器(正由中科院高能所制作)设计参数，进行了相位翻转系统的稳定度计算，结果表明当相位翻转在(180±2)°范围内，能倍器的输出功率偏差小于0.03%，满足直线加速器0.1%的束流能量稳定度要求。

1.2 相位稳定系统设计方案

直线加速器相位稳定系统一般由高稳定的相位参考基准(恒温传输线)、鉴相单元、数据处理单元和相位反馈单元组成。……