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IFMIF/EVEDA RFQライナック用RFカプラーの耐電力試験

High-power tests of RF input coupler for the IFMIF/EVEDA RFQ prototype linac

前原 直; 助川 圭一*; 只野 秀哉*; 春日井 敦; 鈴木 寛光; 阿部 和彦*; 奥 隆司*; 杉本 昌義

Maebara, Sunao; Sukegawa, Keiichi*; Tadano, Shuya*; Kasugai, Atsushi; Suzuki, Hiromitsu; Abe, Kazuhiko*; Oku, Ryuji*; Sugimoto, Masayoshi

国際核融合中性子照射施設(IFMIF)加速器系の工学設計工学実証活動((EVEDA)では、重陽子イオンビーム125mAを9MeVまで定常運転で加速するためにInjector(100kV-140mA)、運転周波数175MHzを採用したRFQライナック(0.1-5.0MeV-130mA)と超伝導RFライナック(5.0MeV-9MeV-125mA)の開発を進めている。RFQライナックでは8つのRFインプットカプラーを用いて1.4MWレベルのRF電力入射が要求されている。このために6 1/8インチ同軸導波管をベースにループアンテナを採用した定常化RFカプラーの設計を行った。この設計ではループアンテナ内部、内部導体及び高周波窓に冷却チャンネルを設けて常水圧にて数kWレベルの熱除去を施した。試作したRFカプラーの耐電力試験ではHigh-Q load circuitを用いて定在波による耐電力試験を行い、等価的なRFパワー200kW-14秒のCW運転を実証した。この200kW-CW運転のためにはパルス幅1msec Duty 1/2において5日間のRFエージングよる脱ガスを行いカプラーの高周波窓やRFコンタクト部からのガス放出に問題無いことを実証した。本講演では、試作したRFインプットカプラーのHigh-Q load circuitを用いた耐電力試験について発表する。

For the IFMIF/EVEDA accelerator prototype RFQ linac, the operation frequency of 175MHz was selected to accelerate a large current of 125mA. The driving RF power of 1.28MW by 8 RF input couplers has to be injected to the RFQ cavity for CW operation mode. For each RF input coupler, nominal RF power of 160kW and maximum transmitted RF power of 200kW are required. For this purpose, an RF input coupler with cooling functions was designed, based on a 6 1/8 inch co-axial waveguide, and the RF coupler was manufactured by way of trial. For the trial RF coupler, high-power tests using a high voltage standing wave on a high-Q load circuit wave were carried out, and a 200kW-14 sec CW operation were performed after four days of RF aging. No RF contact defects, unnecessary low-Q value and extraordinary outgassing were observed. This report describes the high-power tests of the RF input coupler.

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