Power-balance control by Slug Tuner for the 175MHz Radio-Frequency quadrupole (RFQ) linac in IFMIF project

IFMIFプロジェクトにおける175MHz RFQリニアックのスラグチューナーによるパワーバランス制御

前原 直; 森山 伸一; 三枝 幹雄*; 杉本 昌義; 今井 剛*; 竹内 浩

Maebara, Sunao; Moriyama, Shinichi; Saigusa, Mikio*; Sugimoto, Masayoshi; Imai, Tsuyoshi*; Takeuchi, Hiroshi

国際核融合材料照射施設(IFMIF)の175MHz高周波四重極(RFQ)リニアックでは加速のための電力供給用にループアンテナを使用する。加速空洞内にアンテナやピックアップを挿入した場合、安定加速の実現に重要な4等分割領域間での運転モード(TE)の高周波電力バランスが乱される。本研究では175MHzモデル空洞に実機相当のループアンテナを配置したうえでスラグチューナーによるパワーバランス制御の実現範囲を定量的に調べた。直径3cmの円柱のチューナーを3cm挿入した場合、パワーバランスを20%まで制御できるという結果を得た。

For tuning the 175MHz RFQ used in the baseline design of IFMIF, the RF power-balance control by slug tuner is indispensable because the RF power-balance for quadrupole operation mode (TE) in each RFQ quadrant will be affected by the insertion of the loop antennas and pick-up coils. In this study, RF power-balance recovery by slug tuners have been measured by using a low power module of 175MHz RFQ mock-up. The optimal insertion depth of loop antenna was determined to be 3 cm for realizing the appropriate phase differences of TE mode. Under this condition, cylindrical slug tuners were inserted, and S parameters in each cavity were measured. As a typical result, RF power-balance control less than 20% error can be achieved in case of 3cm tuner up to 3cm insertion.