Improvements of low RF power system in RIKEN 10 GHz ECRIS

Abstract

Some electric and mechanical troubles in 10 GHz ECRIS (Electron Cyclotron Resonance Ion Source) RF (Radio Frequency) system resulted from poor mechanism of a mechanical rotary attenuator and from lack of the gain stability against temperature in GaAs FET amplifier. These components were replaced by new ones in April 1997. The major changes are as follows. (1) A Gunn Diode Oscillator (GDO) was replaced by a Dielectric Resonator Oscillator (DRO). The oscillating frequency of the DRO has superior temperature stability to that of the GDO. (2) A mechanical rotary attenuator was replaced by a PIN diode attenuator. The PIN diode attenuator can vary the output power by changing an insertion loss from 3.25 dB to 30 dB. (3) A GaAs FET amplifier was replaced by a solid state 36 dB amplifier. The new amplifier keeps a stable operation up to 5 W under a considerable temperature variation. The new system has not encountered a fatal trouble and is working well.

10GHzのECRIS(電子サイクロトロン共鳴イオン源)におけるRF(高周波)系のいくつかの電気および機械的故障は、機械回転減衰器の貧弱な機構およびGaAs-FET増幅器の温度に対する利得安定性の欠如のためであった。1997年の4月にこれらの構成要素を新しいものと取り替えた。次のような主要な変更を行った。(1)ガンダイオード発振器(GDO)を誘電体共振器発振器(DRO)で置き換えた。GDOと比較してDROの発振周波数の温度安定性は優れていた。(2)機械回転減衰器をPINダイオード減衰器で置き換えた。PINダイオード減衰器は挿入損を3.25dBから30dBに変えることにより出力を変えることができる。および(3)GaAs-FET増幅器を36dB固体増幅器と取り替えた。この新しい増幅器はかなりの温度変動の下で5Wまで安定な動作を保った。この新しいシステムは致命的な故障にも遭遇せず、良く作動している。