A Dummy beam pipe with improved gap connections for a high power test cavity for J-PARC RCS MA cores

J-PARC RCS用MAコアのハイパワー試験用ダミービームパイプの製作及び高周波電力導入用銅部品の改良

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

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

J-PARC RCSの高周波加速部のビームパイプは、1MWのビームをロスさせることなく通過させるために、内直径247mmと大変大きい。したがって、金属磁性体(MA)コアのハイパワー試験において、試験用空胴の分解と再組み立ては大変な作業となる。実機用のビームパイプはセラミック絶縁部を有する大変高価かつ納期のかかるものなので、試験中に傷を付けたり放電させたりして壊してしまうことは避けなければならない。そこで、実機用と同等の機能を有する軽量かつ安価な試験用パイプを開発した。さらに、空胴に高周波電力を導入するための銅部品を再設計し、空胴の分解と組み立てに要する時間を短縮した。その結果、J-PARCの高出力化によって起こりうる高放射線環境化での空胴回りの作業時間を短縮し、高出力化を律する要因の一つを除外した。

The beam pipes of the RF acceleration section in the J-PARC RCS have a large aperture (247 mm) in order to handle a high power proton beam of 1 MW with acceptable loss. When we disassemble and later reassemble the test cavity in between the high power test runs for the MA cores, it is quite hard work to take out, and reinstall the beam pipe. Therefore, instead of using an original beam pipe, risking that it becomes unusable for accelerator operation due to scratches or discharges, we developed a light weight dummy beam pipe and dedicated copper connection parts for the acceleration gaps, which are easy to take apart and to assemble. Accordingly, the copper parts, which are used to connect the acceleration gaps to the cavity tanks for the installed cavity systems were redesigned, so that the time required for assembly or disassembly is reduced. This is especially important, as the cavities in the accelerator tunnel are in a high radiation environment caused by high power RCS operation.