J-PARC RCS入射バンプ用新水平シフトバンプ電源の開発と現状

Development and present status of new horizontal shift bump power supply for injection bump at the J-PARC RCS

高柳 智弘   ; 植野 智晶; 堀野 光喜; 林 直樹  ; 金正 倫計  ; 岡部 晃大  ; 入江 吉郎*

Takayanagi, Tomohiro; Ueno, Tomoaki; Horino, Koki; Hayashi, Naoki; Kinsho, Michikazu; Okabe, Kota; Irie, Yoshiro*

J-PARCの3-GeV RCSでは、アップグレードしたLINACからの400-MeV加速ビームをRCSに入射するため、電源容量を倍増した新水平シフトバンプ電源を開発し製作した。新水平シフトバンプ電源は、主回路に大容量電解コンデンサーを使用し、IGBTスイッチの切り替え操作による充放電によって台形型の出力電流波形(バンプ波形)を形成する転流方式を採用した。新水平シフトバンプ電源は、J-PARC RCSで2014年1月に試験運転を開始した。しかし、バンプ波形のフラットトップ部分を形成するFTユニット用充電器のダイオードに故障が頻発したため、2014年2月からのユーザー利用運転では、FTユニットを使用せず運用を開始した。FTユニットを使用しない場合、バンプ波形のフラットトップ部分は右肩下がりになるため、水平ペイントバンプ電磁石と可変偏向電磁石を使用して、RCSへの入射と周回ビームの軌道を固定するように補正した。本報告では、新シフトバンプ電源の特性、FTユニット充電器の故障内容及びユーザー利用運転対応への現状を報告する。

The new shift bump (SB) power supply which doubled power supply capacity has been developed and manufactured according to upgrading of 400MeV injection beam energy of the LINAC (Linear accelerator) in J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) 3-GeV RCS (Rapid-Cycling Synchrotron). The power supply adopted a capacitor commutation method to form the trapezoid waveform pattern (bump waveform) by the IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) switch. The test operation was started in January, 2014. However, the trouble of a diode in the FT-unit (Flat top unit) was frequent and the user operation of the J-PARC was started without the FT-unit. As a result, the flat-top part of the bump waveform was became a downward, and it has been to a formation defectiveness wave pattern. Therefore, using a horizontal paint bump magnet and a pulse steering magnet, the beam injection point of the RCS was fixed. This paper will be reported the characteristic, the trouble and the user operation about the new shift bump power supply.