ERL主加速部超伝導空洞の開発

Development of ERL superconducting cavity for main linac

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

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

ERL主加速部における1.3GHz, 9セル超伝導空洞の開発に取り組んでいる。現在は、Compact ERL(cERL)計画に向けて空洞2台入りクライオモジュールの開発・製作を行っている。空洞は各セル間に強め輪を持ち、空洞両端にはHeジャケット取り付け用のチタン端板も溶接される。フランジ面はニオブチタンでできており、ヘリコフレックスを用いて真空シールを行う。空洞は、1回目の電解研磨,アニール,プリチューニング、2回目の仕上げ電解研磨,超純水高圧洗浄などの表面処理が行われ、空洞アセンブリ,ベーキングを行った後に縦測定にて性能確認が行われる。CWで運転されるERL用の空洞には、1520MV/mの加速電圧が求められるとともに、適切な冷凍機負荷になり、また不必要な暗電流を軽減するよう、フィールドエミッションを極力避ける必要がある。運転電圧において110以上のQ値が得られるよう、一連の表面処理や空洞アセンブリの工程を注意深く作業が行われている。性能確認後空洞は、Heジャケットが溶接された後に、高次モードダンパーや入力カップラー,チューナー等が取り付けられて、クライオモジュールにインストールされる。

We are developing 1.3GHz 9-cell superconducting cavities for ERL main linac. A cryomodule with two 9-cell cavities for cERL are under design and fabrication. Two superconducting cavities have stiffness rings between cells and Ti end plates for helium jacket. Flanges are made of Nb-Ti and helicoflex are used for vacuum seal. After surface treatment such as 1st-electrical polishing, anneal, pre-tuning, 2nd-electrical polishing, high pressure rinse, cavities are assembled, baked for vertical measurement. Due to CW operation ERL requires accelerating field of 15-20MV/m and less field emission to reduce refrigerator load of dark current. Surface treatment and assemble are carefully performed to achieve 110 at operation. After confirming the cavity performance helium jacket will be welded. After equipping the HOM absorber, the input coupler and the tuner the cavity will be installed into the module.