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Thermal characteristics of a new RFQ for J-PARC

新RFQの熱的性質

近藤 恭弘   ; 長谷川 和男; 森下 卓俊  ; 松本 浩*; 内藤 富士雄*

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

J-PARCリニアックのより安定な運転のための新しいRFQが建設中である。このRFQの要求性能は、現用のものとほぼ同じで、周波数324MHz,入射エネルギー50keV,出射エネルギー3MeV,ピーク電流30mAでRFデューティー1.5%である。運転中の周波数調整は、冷却水温度を調整して行う。ヴェーンと空洞壁の冷却水温を変化させて周波数調整範囲を有限要素法モデルを用いて調べたところ、ヴェーンでは0.35MHz、空洞壁では280MHzの調整範囲が得られることがわかったが、トランジェント解析で、ヴェーン水温を変化させたほうが周波数変化が小さいことがわかった。この論文では、このRFQの熱的性質と冷却水温の制御システムについて述べる。

A new RFQ for the J-PARC linac is under construction for more stable operation. The requirement of this RFQ is almost same as the now-operating one; the resonant frequency is 324 MHz, the injection energy is 50 keV, the extraction energy is 3 MeV, peak beam current is 30 mA, and RF duty is 1.5%. The resonant frequency tuning during operation will be done by adjusting the temperatures of the cooling waters. We investigate with FEM model both cases; change vane water temperature and change cavity-wall water temperature. The frequency range was 0.35 MHz and 0.28 MHz, respectively. However in the transient analysis, the frequency change of the vane case was smaller than that of the cavity-call case. In this paper, thermal characteristics of this RFQ and control system of the cooling water temperature is described.

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