Vacuum tube operation analysis for 1.2 MW beam acceleration in J-PARC RCS

J-PARC RCSにおける1.2MWビーム加速のための真空管動作解析

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は1MWビーム加速を達成し、さらなる高度化を目指して次の設定値としては1.2MW加速を検討している。1.2MW加速を実現するにあたっての課題の一つは、RFシステムである。現状の陽極電源は既に出力電流の限界に達しており、真空管はマルチハーモニック励振とプッシュプル動作から生じるアンバランスに対処しなければならない。これらの課題を解決するためには、加速空胴と真空管増幅器の系からなる回路網について、適切な値を選ばなければならない。本報告では、1.2MWビーム加速における真空管動作解析の結果を示し、現状の回路網の値を最適化することで1.2MW加速を達成可能であることを示す。

J-PARC RCS has successfully accelerated 1 MW proton beam, and we have considered acceleration with the next target being 1.2 MW. An issue for 1.2 MW beam acceleration is the rf system. The present anode power supply is limited by its output current, and the vacuum tube amplifier suffers from an unbalance of the anode voltage swing, arising from the combination of multi-harmonic rf driving and push-pull operation. We have investigated the mitigation of the maximum anode currents and unbalanced tubes by choosing appropriate circuit parameters of the rf cavity with tube amplifier. We describe the analysis results of the vacuum tube operation for 1.2 MW beam acceleration in the RCS.