Field emission simulation for the KEK-ERL 9-cell superconducting cavity

ERL9セル超伝導空洞のフィールドエミッション計算

Cenni, E.*; 古屋 貴章*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 篠江 憲治*; 佐藤 昌史*; 沢村 勝

Cenni, E.*; Furuya, Takaaki*; Sakai, Hiroshi*; Umemori, Kensei*; Shinoe, Kenji*; Sato, Masato*; Sawamura, Masaru

ERL開発において、Lバンド超伝導加速器空洞の性能試験を行っている。空洞性能を制限するものの1つがフィールドエミッションによるパワーロスである。この現象を探るため、粒子軌道計算コードを用いて電子の軌道と空洞内面でのエネルギー損失を求めた。さまざまな状況を再現するため異なる発生場所,加速電界及び加速位相について計算を行い、フィールドエミッションの発生場所を特定しようと試みている。計算結果と測定結果を比較し、その有用性を検証する。

In order to develop the energy recovery linac at KEK, we are studying the performance of L-band superconducting cavities by means of vertical tests. One of the limiting factor for the cavities performance is power losses due to field emitted electrons. With regard to this phenomena a particle tracking code is used to study electron trajectories and deposited energy on the inner surface of the cavity. Different emitters location were tested within a range of accelerating field and phases in order to reproduce different scenario. The final goal of this study is to locate the sources of the electrons inside the cavity through a deeper understanding of the phenomena. To validate the results from the simulation the outcome data are compared with other particle tracking codes.