Unique features of the J-PARC linac and its performance; Lessons learnt

J-PARCリニアックの特徴とその性能; 教訓

上野 彰  

Ueno, Akira

J-PARC linacは、設計エネルギー及び第一期のピーク電流までの加速に成功した。本論文では、J-PARC linacで採用された以下の独創的方法と装置の特徴について説明及び結果報告を行う。磁場集束式低エネルギービーム輸送系を使用した表面生成が主たるCsを使用しないHイオン源,J-PARC 30mA-RFQの設計と関連したマクロパルス形成方法,安定なワンショット運転方法,装置保護のためのビーム停止方法,RFQの運転パラメータと関連したRF-chopperシステム,下流のJ-PARC RCSへの一周入射,TRACE3DのPMQエレメント近似を使用した横方向運動の整合,高デューティ運転可能な小型DTQのコイル,DTL及びSDTLの高純度厚膜メッキ用PR電鋳,1台のクライストロンで電力供給を行うSDTL 2空洞の挙動。

The J-PARC linac has been successfully commissioned up to its design energy of 181 MeV and almost the first stage design peak intensity of 30 mA. The following unique methods and hardware features adopted in the J-PARC linac are explained and those results are reported in this paper. The surface production dominating Cs-free H IS with magnetic focus LEBT, macro-pulse generation method related with the J-PARC 30mA-RFQ design, stable one-shot operation method, beam suspending method for machine protection, RF-chopper system related with the operation parameter of the RFQ, one-turn injection method into the following J-PARC RCS, transverse matching using TRACE3D PMQ elements approximating the fringe field effects of the electro-quadrupole magnets, PR electroforming for high-duty compact DTQ coil and thick pure plating of DTL and SDTL and 2 cavity behaviour of SDTL fed with one Klystron.