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Development of new RFQs for J-PARC

J-PARCにおけるRFQの開発

森下 卓俊  ; 近藤 恭弘   ; 長谷川 和男; 杉村 高志*; 川又 弘史*; 内藤 富士雄*

Morishita, Takatoshi; Kondo, Yasuhiro; Hasegawa, Kazuo; Sugimura, Takashi*; Kawamata, Hiroshi*; Naito, Fujio*

J-PARCリニアックでは、1MW運転に向けて大電流(50mA)に対応したRFQを設計し、2011年から製作に着手した。およそ3.6mのRFQ加速空洞は長手方向に3分割し、それぞれ、4枚のベイン(電極)をろう付け接合して製作する。従来はベイン先端のモジュレーション部は専用切削刃物を開発して加工されていたが、NC加工機とボールエンドミルを用いた切削加工方式を採用し、特殊刃物の開発にかかる期間を短縮し、コストを削減した。運転時の安定性を向上(放電破壊の低減)するためには、このモジュレーション表面を滑らかにすることが有効である。ボールエンドミル加工を採用したことでも従来に比べ表面粗さは改善したが、さらに化学研磨工程を導入することで表面をより滑らかにすることができた。

In the J-PARC linac, a new RFQ is designed for higher current (50 mA) operation and we started a fabrication last year. The 3.6m RFQ cavity is divided into three unit tanks in the longitudinal direction. Each unit tank consists of four vanes which are brazed together. To reduce the cost and time required to develop a special formed bite for the vane modulation machining, a numerical controlled machine using a conventional ball-end-mill was adopted for the vane modulation cutting instead of a generally used wheel shaped cutter. To reduce a breakdown risk at the operation, the smoothness is important at the modulation surface. By the ball-end-mill machining, the smoothness is also improved. In addition, the surface is chemically polished after the machining to improve the smoothness.

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