検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Operation experience of Tetrode vacuum tubes in J-PARC Ring RF system

J-PARCリング高周波システムにおける四極真空管の運用経験

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

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

J-PARCリング高周波システムではThales社製四極真空管TH589を使用し、2007年の運転開始以来長いものでは5万時間を超える運用を実現している。特に3GeVシンクロトロンにおいては、初期不良を除いてこれまで寿命を迎えた真空管は無い。TH589はトリウムタングステンを使用したフィラメントを用いており、トリウムの蒸発を抑えるために製作時に炭化を実施している。真空管の運用とともに脱炭化が進むため、フィラメントの抵抗値を測定すると徐々に下がっていくのが観測される。真空管メーカーからは、脱炭化を抑えるために定格電圧よりも低い値($$sim$$10%)で運用することが推奨されている。しかし12年に及ぶ運用の経験で、電圧を低い値に固定していても抵抗値が下がるに従って電流値が増え、フィラメントの発熱が増えて脱炭化が促進されている様子が観測された。これはフィラメントの電圧だけに着目するのではなく、発熱を一定にする運用をすることが寿命を伸ばすためには必要であることを示唆しており、3GeVシンクロトロンにおいては定期的に電流値を下げる運用手法を確立した。

A Tetrode vacuum tubes (Thales TH589) are used in the J-PARC ring rf system. The operation has started in 2007, and the total operation time is more than 50,000 hours. There is no tube which reaches the end of life except an initial failure in the 3 GeV synchrotron. TH589 has a thoriated tungsten filament and it is carburized to suppress an evaporation of the thorium. The resistance of the filament decreases through the decarburization process after the filament operation has started. The tube constructor suggests that reduced filament voltage up to 10% compared with the rated value is effective to suppress the decarburization. However, the filament current increases even though the voltage is kept constant due to the resistance reduction, and it is observed that an increment of the power dissipation promotes the decarburization. This means that keeping the filament voltage constant is not enough; keeping the power dissipation constant is necessary to prolong the tube life time, and we employ a procedure to decrease the current regularly.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.