Power-handling capability of the annular coupled structure linac for the JAERI/KEK joint project

原研/KEK統合計画のための環結合型構造の電力受容能力

山崎 良成; 林崎 規託*; Paramonov, V.*

Yamazaki, Yoshishige; Hayashizaki, Noriyosu*; Paramonov, V.*

常伝導結合空洞型大強度陽子線形加速器においては電力受容能力は重要な問題である。原研/KEK統合計画では3%のデューティー因子を満たすべく環結合型構造(ACS)の結合空洞線形加速器を開発している。ACS加速モデュールは2台のACSタンクと1台の橋絡結合器からなる。ACSセル内の冷却水路はセル周波数を安定化させるべく、効果的にして、一様な冷却ができるようになっている。橋絡器の中で電場が入っているセルには、高速同調器が取り付けられており、運転周波数に同調できるようになっている。異なった運転モードに対する熱構造解析の結果とともに高周波特性解析の結果をも報告する。本設計の解析結果によれば90kV/mすなわち15%デューティーに相当する熱負荷に対しても運転可能なことが示された。

The power-handling capability is the critical issue for a high intensity proton linac of normal-conducting coupled-cavity type. In the JAERI/KEK Joint Project, a coupled-cavity linac with the Annular Coupled Structure (ACS) has been developed in order to operate with 3 % duty factor. The ACS accelerating module consists of two ACS tanks and one bridge coupler. The cooling water circuits in the ACS cells ensure the effective and uniform cooling, stabilizing the deviation of cell frequencies. Some of excited cells in the bridge coupler are equipped with fast movable tuners to tune the cavity to the operating frequency. The results of thermal and structural analysis are presented, together with the RF parameter analysis, for different linac regimes. For the adopted ACS module design, the results of the analyses suggest that the operation with the heat loading of up to 90 kW/m is possible, which is corresponding to the 15 % duty factor operation.