J-PARC RFQ用RFカップラの設計

Design of an RF coupler for the J-PARC RFQ

近藤 恭弘   ; 長谷川 和男; 森下 卓俊  ; 内藤 富士雄*

Kondo, Yasuhiro; Hasegawa, Kazuo; Morishita, Takatoshi; Naito, Fujio*

J-PARCでは、大強度での安定運転にむけて、現行RFQを置き換えるRFQを製作中である。このRFQの諸元は、現在運転中のものと同様で、周波数324MHz,入射エネルギー50keV,出射エネルギー3MeV,ビーム電流30mA,高周波デューティー3%である。しかしながら、放電の原因となりうるモード安定化ループに代わり、端版の4本のロッドで2重極モードの周波数を調整するダイポール安定化ロッドを採用し、また、接合方法にロー付けを採用するなど、信頼性向上のための改良が施される。高周波電力を投入するための結合器(カップラ)についても、構造の単純化のために、従来の2本フィードから1本フィードに変更するべく検討中である。最大投入電力は、400kW強,デューティー3%である。本稿では、J-PARCの新RFQ用のRFカップラに関して、その電磁気的設計に関して述べる。

Now, J-PARC accelerator developing new RFQ for stable operation. The specification of this new RFQ is same as the now operating RFQ. Resonant frequency is 324MHz, injection energy is 50keV, extraction energy is 3MeV, RF duty is 3%. However, we adopt Dipole Stabilizing Rods (DSR's) instead of Pi-mode Stabilizing Loops (PISL's), which are potential cause of discharging. And assemble method will be brazing to increase reliability. As for the RF couplers, to simplify the structure, we will change to one-feed from two-feed. Maximum peak power to feed is 400kW and duty is 3%. In this paper, the design of the RF coupler for the new J-PARC RFQ is described.