超伝導空胴共振周波数振動のモデル化

Modeling of resonant frequency vibration of superconducting cavity

千代 悦司*; 築島 千尋*; 大内 伸夫 ; 椋木 健*; 水本 元治

Chishiro, Etsuji*; Tsukishima, Chihiro*; Ouchi, Nobuo; Mukugi, Ken*; Mizumoto, Motoharu

超伝導空胴の高周波制御系の設計・動作解析を行うために、超伝導空胴のローレンツ力による共振周波数変動の数式モデルを導出した。陽子加速を行う超伝導空胴は、空胴内に高周波電磁場を励振すると電磁応力により壁面が変形し機械的振動を起こす。この振動により空胴共振周波数が変動し、高周波特性も変化する。構造解析コードを用いた解析により、壁面振動は複数の固有振動モードの合成で表現される。また、電磁解析コードより、壁面変位に対する共振周波数の変化量が求められる。共振周波数変動の数式モデルは、数次の固有振動モードからなる方程式で構成され、上記2つの汎用解析コードの出力パラメータを用いて変動を表現する。このモデルにより、超伝導空胴加速器の高周波制御系の伝達・応答特性等の評価が容易となる。報告では、本モデルと汎用コードの結果との再現性を確認し、標題モデルの状態方程式を提示した。

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