J-PARC用324MHzクライストロンの特性評価

Performance test of J-PARC 324 MHz klystrons

不破 康裕   ; 篠崎 信一 ; 千代 悦司; 平根 達也; Fang, Z.*; 福井 佑治*; 二ツ川 健太*; 溝端 仁志*; 岩間 悠平*; 佐藤 福克*; 堀 利彦*

Fuwa, Yasuhiro; Shinozaki, Shinichi; Chishiro, Etsuji; Hirane, Tatsuya; Fang, Z.*; Fukui, Yuji*; Futatsukawa, Kenta*; Mizobata, Satoshi*; Iwama, Yuhei*; Sato, Yoshikatsu*; Hori, Toshihiko*

J-PARCリニアックでは、324MHzと972MHzのクライストロン計45台を用いて加速器の運転が行われている。J-PARCの今後の安定化及び高度化に際しては、最大出力付近でのクライストロン出力特性の正確な把握が重要となる。この特性の把握には使用前のクライストロンはもちろんのこと、放電など何らかの理由で交換されたクライストロンの特性測定が不可欠である。しかしながら、放電による周辺機器を含めた損傷などのリスクや加速器の運転との時間的な干渉が理由で、このような測定はこれまで実施されてこなかった。そこで、リニアック棟内にクライストロンテストスタンドを設置し、様々な運転パラメータにおけるクライストロンの高圧特性や入出力特性を測定した。この測定結果を用いることでインストール前にクライストロンの特性が把握でき、最適な運転パラメータの決定や効果的なクライストロン交換の計画が可能となった。また、使用前と使用済みのクライストロンの特性を比較することでクライストロンの劣化傾向を定量的に把握するための基礎データを取得した。

In the J-PARC linac, a proton accelerator is operated using 45 units of 324 MHz and 972 MHz klystrons. In the future stabilization and advancement of the accelerator, it is important to acquire the klystron output characteristics near the maximum output accurately. In order to understand this characteristics, measurement of the characteristics of the replaced klystron for some reason such as discharge, as well as the new klystron. However, such measurements have not been performed because of the risk of damage including peripheral equipment due to discharge and the temporal interference with the operation of the accelerator. Therefore, we set up a klystron test stand in the linac building and measured the high-voltage characteristics and input/output characteristics of the klystron under various operating parameters. By using this measurement result, the characteristics of klystron can be obtained before installation, and it becomes possible to determine the optimum operation parameters and make effective plan of klystron replacements. In addition, basic data for predicting the degradation tendency of klystron was acquired by comparing the characteristics of the used and used klystron.