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J-PARC MRのマルチハーモニックRFフィードフォワードシステムの調整

Commissioning of multiharmonic feedforward system for J-PARC MR

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

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

大強度陽子ビーム加速のためには、加速空胴に発生するウェーク電圧によるビームローディングの補償は重要な課題である。J-PARC MRでは、金属磁性体(MA)空胴を採用し、空胴のQ値を20程度に調整することで、無同調で加速ハーモニック($$h$$=9)の周波数スイープをカバーすることを可能としている。その一方で、空胴帯域には加速ハーモニックに隣接するハーモニクス($$h$$=8, 10)も含まれるため、ウェーク電圧は加速ハーモニック成分及び、これら隣接するハーモニック成分の重畳となっており、これら3つのハーモニック成分のwake電圧をキャンセルすることが必要である。J-PARC MRでは、J-PARC RCSと同様にRFフィードフォワード法を採用し、マルチハーモニック($$h$$=8, 9, 10)のビームローディング補償を行うことを目指している。本発表では、大強度の陽子ビーム(1.0$$times$$10$$^{14}$$ ppp, 約200kW相当)を用いた、マルチハーモニックRFフィードフォワードシステムの調整、及びビーム運転の結果について報告する。

For acceleration of high intensity proton beam, it is important to compensate the beam loading due to the wake voltages in accelerating cavities. The Q-value of the magnetic-alloy cavity in the J-PARC MR is set to 22 to cover the frequency sweep of the accelerating harmonic ($$h$$=9) without tuning bias loop. The cavity bandwidth also covers the neighbor harmonics ($$h$$=8, 10). Thus, the wake voltage consists of the accelerating harmonic ($$h$$=9) and the neighbor harmonics ($$h$$=8, 10). We employ the RF feedforward method to compensate the multiharmonic beam loading. The full-digital feedforward system has been developed for the MR. We present the commissioning results of the system with high intensity (1.0$$times$$10$$^{14}$$ ppp) proton beams.

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