Sensibilité en Phase du systeme de mesure temps réel de la phase relative entre l'oscillateur laser PC et le 500MHz

 1 °3GHz/mV  la précision de la mesure est de 1.5 °3GHz _eff

Schéma de la mesure :

en attaché

A travers le déphaseur intégré dans l’oscillateur on fait varier la valeur de la phase (en pas 0 à 17000)

La valeur de la tension est mesurée à l’oscilloscope (impédance 1MOhms) (data en attaché)

Un fit est réalisé (matlab) pour obtenir la pente : 364mV/rad. A 500MHz la sensibilité en temps est de 318ps/rad.

On a donc une sensibilité (autours du zéro en sortie du mélangeur) de 0.87ps/mV

Soit à 3GHz une sensibilité de l’ordre de 1  °3GHz/mV  la précision de la mesure est de 1.5 °3GHz _eff

11:50 Perte trigger. La diode sur le chassis ne clignotait plus.

Difficult'e pour trouver un adaptateur SMA <=> BNC...

Quand j'ai deconnecte le cable du synthe linac pour mesurer son signal, le trigger est reparti.

Solution: extinction puis redemarrage dy synthe linac...

A surveiller: peut-etre qu'il y a une defaillance intermittente sur le synthe linac...

Le scope en salle de contrôle été déréglée et les coordinateurs indiquaient que la synchro ne fonctionnait pas. Après vérification, tout allait bien.

L'insertion des déphaseurs 500MHz a causé du bruit sur le signal envoyé à la cavité RF. Cf copies d'eçran ci-joint avec les déphaseurs alimentés et non alimentés.

Hypothèse à tester: bruit en provenance de l'alimentation 10V.

La PLL du DEG4 a de nouveau delocké.

Value initiales phase shifters: 500MHz et 33MHz: 7.830V(AO6) et 0V (AO7)

Signal 33MHzRI  remis sur generateur.

Dephaseur 500MHz mis avant la mesue du 500MHz RI sur le wavecatcher.

Creation de CALC/SY/Synchro_Status pour les donnees de jitter et IHM_status_synchro
 

Suite discussion avec Maher et Mohamed:

Changement du retard "Linac trigger RF Gun (PA) de -9.3 a -8.5us

L'ajout du 16MHz anneau est nécessaire pour la synchro.

La modif est effectuée dans le chassis TriggerBox (baie 8) => sur la carte CPLD l'entrée IN2 (initialement mélange 3GHz linac - 125MHz ring) devient le 16MHz ring

la connection entre la baie 9 et la baie 8utilise le cable 90359 Baie9-D2 Baie-E8 (anciennement 10MHz

Résultats:

mesure effectuée entre le 125MHz anneau et une voie de timing du DG1

sur 1mn le jitter entre les signaux RF (500MHz ring 3GHz anneau et leurs sous-multiples) est de l'ordre de 110ps Sdev 

sur 40mn la largeur à 1% est inférieure à 600ps et la dérive de la valeur moyenne est de l'ordre de 300ps

l'ensemble des données est contenu dans un jitter inférieur à 1ns

La ligne 157 du code delay_family.py avait été commentée dans le cadre des tests de déploiement de TaurusWheelEdit.

La recette XML des valeurs de synchronisation a été mise à jour dans https://atrium.in2p3.fr/nuxeo/nxdoc/default/dc821b72-899c-42cc-9896-8d327d9670ff/view_documents

Attention au démarrage de l'interface faire 'restore laser and Kicker' pour etre sur que le systeme de synchro est en mode "normal"

Les codes de synchronisations ont ete mis a jour afin de permettre le 50Hz.

L'interface a ete mise à jour et un git pull a ete fait.

Le bit 4 est un reset du CPLD (il n'y a plus de synhcro tant que Bit 4 = 1 et la LED du chassis synchro ne clignote pas) 

Il existe 6 codes possibles

Modulateur  Linac Ring Diag

code 1    50 50 50 12.5
code 2    50 25 25 12.5  
code 3    50 12.5 12.5 12.5
code 4    50  6.25 6.25 6.25
Code 5   50  3.125 3.125 3.125
Code 6    50  1.5625 1.5625 1.5625
 

Mesure du dephasage par les dephaseurs, cf images jointes.

Dans la config actuelle le dephaseur 33MHz n'influe pas sur la valeur du mixage des deux 500MHz.

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Mesure sur le déphaseur 33MHz étrange

Sur le déphaseur 500MHz on a bien quelque chose de cohérent mais c'est le bazar pour remonter à la charge

j'ai éssayé de comparer la dérive en temps (mesurée en temps sur l'oscillo baie 8) et la dérive en tension en sortie du mélangeur (baie 9) pour avoir une rélation temps tension quand le mélangeur est autour de "0"

mais la dérive est faible sur 10mn (trop stable ) et je n'arrive pas à mesurer de correspondance..

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Fin de journee: Probleme sur le mixeur 500MHz. Tres gros jitter. Probablement un cable endommage.

18:25 Quelques connecteurs resseres... Le bruit a diminue... On semble etre revenu a des valeurs raisonnables.

La mesure du jitter en les 500Li et Ri est de 7ps Sdev (22ps FW10%)

(les mesures anormalement hautes du début de semaine étaient dues à une érreur de parametrage de la mesure, seuil  dT@level en relatif )

Systeme de synchro 500li*500ri 41li&33ri(1ns) 41li

Les mesures sont effectuées en baie 8 (Oscilloscoope 760zi)  prétrig sur signal 10Hz (C1)  (output DEG4 sdc) puis déclenche sur 500Ri (C2) pour une meilleure stabilité de lecture et de mesure

10K échantillons sur les trend représentent environ 20minutes d'acquisition

=> sur 40 minutes la dérive de la phase relative en le 500li et le 500ri n'excede pas 2ps pic à pic et avec une Sdev inférieur à 5ps  (Courbe F1 et F2)

=> sur 40 minutes la variation de la phase relative entre le signal de déclenche à 10Hz et le 500Ri (F4) est de l'ordre de 200ps pic à pic et une Sdev de l'ordre de 100ps

La synchronisation des signaux  mesure suR le timing 50Hz

500MHz LI 500MHz RI  => 18ps sdev

500MHz LI 50Hz  => 190ps sdev

distribution du systeme entre baie 8 baie 9 et sous systeme

https://atrium.in2p3.fr/c3aa1ee8-ef12-47c6-b9f0-25641bf71744

Les largeurs des impulsions de synchronisation de toutes les caméras de ThomX sont passées à 10µs (last value 5µs)

Camera linac TL1 TL2 TL3 EL DG spare et laser PC

Signal de l'une des électrodes de RI-C1/BPM.03 remonté via le câble BPM spare 46037 jusqu'au panneau 90526 en baie 5. Probablement sur la voie A6 (à vérifier), puis envoyer par cordon BNC sur le scope en baie 9.

Routage possible pour le 500MHz Linac: Baie 8 voie B2 <=> Baie 38 voie A7

Version CPLD: 8x8:33x41=>41(reset sur 2 front de 41)

Bruit mesuré entre les deux 500MHz: 42ps sdev / 170ps fw10%.

* En baie 9: Signal géné 33MHz divisé en 2 et envoie vers scope et baie 8. Le signal provenant de la CFP et le déphaseur ne sont plus utilisés.

* En baie 8: Entrées du mélangeur 8MHz x 8MHz remplacées par 33,xMHz CFP (simulé par un géné) et 41MHz Laser * 4/5 = 33,317222MHz. Ci après noté 33x33.

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Frequence synthe Linac changée!!!! pour division entiere 2998.53 = 33.317 * 90

Obsrvation de sautes sur le 33MHz CFP. Cf Vidéo https://photos.app.goo.gl/a1MDU9EUsJt8mx5G9

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Changement du programme CPLD. Nouveau programme: 26/9/2023, une seule bascule D=33x33, Clk=41MHz.

On observe que le 33MHzCFP saute sur 5 positions possibles.

Les 500MHz bougent l'un par rapport à l'autre, 2 phases possibles.

FW10% = 54ps entre les deux 500MHz. sdev: 12ps

Utilisation du 33MHzli comme clk dans le cpld.

C'est stable!

sdev=18ps, FW10%=76ps

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Freq synthe linac remise a 2998.55MHz.

Freq Gene remise à 33.3172222MHz

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ci joint une capture d'écran des jitters:

C1(jaune) 500MHz ring C3(bleu) 33ring

C4(vert) 500MHz Linac  C2(rouge) 41 Linac

Jitter entre les 500MHz 18ps sDev (76 FW10%)

- Remis programe CPLD 13 septembre 2023: 33x33 clck 33x41 clck41; delai externe (ligne à retard)

- Suspicion de problème sur un câble SMA transportant le 41MHz.

- Changement de frequence du synthe linac: passage à 2998.54998MHz (sur le synthe mettre 2998549980.0045Hz).

- Nouvelle fréquence de comparaison F_linac/6/15= 33.317222MHz (33Li)

- Nouvelle fréquence laser photocathode F_linac/6/12= 41.646 527 5MHz (41Li)

-Image jitter17oct--00001.jpg: 41li = Oscillateur laser Photocathode; mesure jitter.

-Image jitter17oct--00003.jpg: 41li = Generateur tektro; mesure jitter.

- jitter17oct--00005.jpg: Jitter sur le 50Hz; Nombre de coups à +/-500us 9734/10000.

Image jitter17oct--00007.jpg: 41li = Oscillateur laser Photocathode; mesure jitter. Longue durée.

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Bilan:

Le système est fonctionnel. Le jitter observé entre les deux 500MHz est inférieur à 10ps sdev à court terme. Une petite dérive lente entre les deux 500MHz a été observée (moins de 1ps/minute).

Le 41MHz linac est pris sur le signal photocathode.