ERL HOM absorber development in Japan

日本におけるERL用HOMダンパーの開発

沢村 勝; 古屋 貴章*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 篠江 憲治*

Sawamura, Masaru; Furuya, Takaaki*; Sakai, Hiroshi*; Umemori, Kensei*; Shinoe, Kenji*

ERL用超伝導主加速器において大電流加速時に問題となる高調波(HOM)対策として、HOMのQ値の低い空洞を設計・製作してきた。HOMはビームパイプを伝播し、ビームパイプの途中にある高周波吸収体を含むHOMダンパーで減衰される。超伝導空洞は複数台が1つのクライオモジュールに収納されるため、空洞間に設置されるHOMダンパーは液体窒素温度程度に冷却される。そのためHOMダンパーに用いられる高周波吸収体は、広範囲のHOMに対応した周波数特性を持つだけでなく、低温でも十分に吸収可能な温度特性を持つことが要求される。フェライト,セラミックなどの高周波吸収体の誘電率,透磁率の周波数特性の測定を行うとともに、GM冷凍機を用いた低温試験装置による常温から40Kまでの温度特性の測定を行い、HOMダンパーに最適な高周波吸収体を選択した。また電磁波解析コードを用いてHOMダンパーにおける高周波吸収体のサイズや位置を最適化した。これらの結果をもとにHOMダンパーの試作機の製作を進めており、高周波特性をはじめ、機械強度,冷却性能や温度特性などの試験をする予定である。

A superconducting main cavity for ERL has been designed and fabricated to reduce the HOM problem for the high current operation. HOM power propagating along the beam pipe is damped at a HOM damper installed between the cavities. The HOM damper is cooled down to liquid nitrogen temperature in a cryo-module. The RF absorber used for the HOM damper is required to have good frequency and temperature properties. Some ferrites and ceramics are tested for permittivity and permeability of frequency-dependence and temperature-dependence measured with a GM refrigerator. The HOM damper parameters such as length, thickness and position are optimized by calculation of microwave simulation codes. Test models of the HOM damper are being designed and fabricated to test the RF, mechanical, cooling and temperature properties.