Conceptual design of a single-ended MA cavity for J-PARC RCS upgrade

J-PARC RCSアップグレードのためのシングルエンドMA空胴の概念設計

山本 昌亘   ; 野村 昌弘  ; 島田 太平 ; 田村 文彦   ; 古澤 将司*; 原 圭吾*; 長谷川 豪志*; 大森 千広*; 杉山 泰之*; 吉井 正人*

Yamamoto, Masanobu; Nomura, Masahiro; Shimada, Taihei; Tamura, Fumihiko; Furusawa, Masashi*; Hara, Keigo*; Hasegawa, Katsushi*; Omori, Chihiro*; Sugiyama, Yasuyuki*; Yoshii, Masahito*

J-PARC RCSでは金属磁性体を用いた高周波加速空胴において、真空管のプッシュプル励振により高周波電力を供給している。そして、空胴の広帯域インピーダンス特性を生かしてマルチハーモニック励振及びビーム負荷補償を行っているが、プッシュプル励振はマルチハーモニック励振に際して欠点があることが判明した。それは、ビーム強度が上がってきた場合に、陽極電圧振幅のアンバランスが顕著になることである。そのためRCSのビームパワー増強に向けて、シングルエンド励振の金属磁性体空胴を考案した。これにより、陽極電圧振幅のアンバランスが本質的に発生しない空胴を実現できる。

The J-PARC RCS employs Magnetic Alloy (MA) loaded cavities. The RF power is fed by vacuum tubes in push-pull operation. We realize multi-harmonic RF driving and beam loading compensation thanks to the broadband characteristics of the MA. However, the push-pull operation has disadvantages in multi-harmonics. An unbalance of the anode voltage swing remarkably appears at very high intensity beam acceleration. We propose a single-ended MA cavity for the RCS beam power upgrade, where no unbalance arises intrinsically.