J-PARCシンクロトロンRF空胴のインピーダンス測定

Impedance measurements of RF cavities in J-PARC synchrotrons

野村 昌弘  ; 田村 文彦   ; Schnase, A.; 山本 昌亘   ; 長谷川 豪志*; 島田 太平 ; 原 圭吾*; 戸田 信*; 大森 千広*; 吉井 正人*

Nomura, Masahiro; Tamura, Fumihiko; Schnase, A.; Yamamoto, Masanobu; Hasegawa, Katsushi*; Shimada, Taihei; Hara, Keigo*; Toda, Makoto*; Omori, Chihiro*; Yoshii, Masahito*

J-PARCシンクロトン(RCS, MR)RF空胴では、高い加速電圧を達成するために、通常用いられているフェライトコアの代わりに金属磁性体コアを採用している。コアの状態を知るために、シャットダウン期間にはRF空胴のインピーダンス測定を定期的に行ってきた。その結果、RCS及びMRでそれぞれ別の要因でインピーダンスの低下が観測された。RCSとMRの金属磁性体コアの一番の違いは、RCSがアンカットコアを採用しているのに対し、MRではカットコアを採用している点である。本論文では、RCS, MRそれぞれのインピーダンス測定結果、インピーダンス低下の原因及び対策について述べる。

J-PARC 3 GeV RCS and 50 GeV MR employ the Magnetic Alloy (MA) loaded RF cavities. We observed the impedance reductions of the RF cavities in RCS three times during 3 years of operation. We figured out that the impedance reductions were resulting from the MA core buckling. We also observed the impedance reductions of MR RF cavities during 1.5 years of operation. Opening the RF cavities, we found that the impedance reductions were caused by the corrosion on the MA core cutting surface. The copper ions and colloids in the cooling water might accelerate the corrosion process.