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最近のJ-PARCイオン源実機の状況

Operation and development status of The J-PARC ion source

山崎 宰春

Yamazaki, Saishun

東日本大震災復旧後のJ-PARCイオン源では、ビーム電流はLaBn$$_{6}$$フィラメントの寿命を考慮して50日連続運転の実績がある19mAに制限していたが、平成25年1月から2月の利用運転では、ビーム電流増加の要望に従いビーム電流を22mAに上げて運転を行った。その結果、運転47日目にフィラメントが断線した。断線の約10時間前にフィラメント電流減少率の急増が観測され、これをフィラメント断線の予兆と判断してフィラメント交換の準備を整えていたため、断線から約8時間後にはビーム利用運転を再開することができた。これまでの運転実績およびイオン源単独での連続運転テストから、30mA規模運転時のフィラメント寿命を評価した。フィラメント重量減少率がアークパワーと運転時間の積にほぼ比例することが分かり、その結果、ビーム強度32mA運転では約430時間のフィラメント使用が可能(連続運転が可能)と評価できた。また、J-PARCビーム増強計画の一環として行っている50mA用初段加速部の開発を進めるために、RFイオン源とRFQで構成される初段加速部テストスタンドを構築した。近日、本テストスタンドにて、RFイオン源の実証試験、及びRFQと合わせたビーム試験等を行う予定である。

A cesium-free H$$^{-}$$ ion source driven with a LaB$$_{6}$$ filament is being operated at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) without any serious trouble since the restoration from the March 2011 earthquake. The beam current from the source is routinely restricted approximately 19 mA for the lifetime of the filament. To increase the beam power at the linac beam operation, the beam current from the source was increased to 22 mA. At this operation, the lifetime of the filament was estimated by the reduction in the filament current. According to the steep reduction in the filament current, the break of the filament was predicted. As a part of the beam current upgrade plan, the front end test stand consisting of the rf-driven H$$^{-}$$ ion source developed for the J-PARC 2nd stage requirements and the RFQ is under preparation.

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