Fabrication of the new RFQ for the J-PARC linac

J-PARCリニアックにおけるRFQの製作

森下 卓俊  ; 近藤 恭弘   ; 長谷川 和男; 内藤 富士雄*; 吉岡 正和*; 松本 浩*; 堀 洋一郎*; 川又 弘史*; 齊藤 芳男*; 馬場 斉*

Morishita, Takatoshi; Kondo, Yasuhiro; Hasegawa, Kazuo; Naito, Fujio*; Yoshioka, Masakazu*; Matsumoto, Hiroshi*; Hori, Yoichiro*; Kawamata, Hiroshi*; Saito, Yoshio*; Baba, Hiroshi*

J-PARCリニアックにおいては、イオン源からの50keVの水素負イオンビームを3MeVまで加速するために、運転周波数324MHz,4ベイン型で長さおよそ3.1mの高周波四重極線形加速器(Radio-Frequency Quadrupole Linac、以下RFQ)が使用され、後に続くDTL加速器にビームを供給している。2008年末にRFQの運転安定度が数か月低下する問題が発生したため、ビームの安定供給を目的として、新たに交換用RFQの製作に着手した。RFQにおける出力ビーム特性は現行RFQと同一とすることで立ち上げ調整期間の短縮を目指すとともに、工学設計は一部見直して、運転の安定性向上を試みている。そのため、ベインと呼ばれる空洞電極表面の加工方法及び表面処理方法については注意深く検討して放電が起こりにくい電極の製作を目指した。また、真空ロウ付け技術による電極接合を採用した。本発表では、新RFQの設計詳細とともに製作進捗状況を報告する。

The J-PARC RFQ (length 3.1 m, 4-vane type, 324 MHz) accelerates a negative hydrogen beam from 0.05 MeV to 3 MeV toward the following DTL. The stability of the operating RFQ decreased for a few months at the end of 2008, then, we started a preparation of a new RFQ as a backup machine in the case of RFQ problem. The beam dynamics design of the new RFQ is the same as the current cavity for a quick resumption of operation, however, the engineering and RF designs are changed to improve stability. The processes of the vane machining and the surface treatments have been carefully considered to reduce the discharge problem. The vacuum brazing technique has been chosen for vane jointing. The design of the new RFQ and the fabrication progress is descried in this proceeding.