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Present status of the R&D of the superconducting linac for the JAEA-ADS

超伝導リニアックの研究開発の現状JAEA-ADS

Yee-Rendon, B.; 田村 潤; 近藤 恭弘; 長谷川 和男; 前川 藤夫; 明午 伸一郎  ; 小栗 英知

Yee-Rendon, B.; Tamura, Jun; Kondo, Yasuhiro; Hasegawa, Kazuo; Maekawa, Fujio; Meigo, Shinichiro; Oguri, Hidetomo

原子力機構(JAEA)では、放射性廃棄物の有害度低減を目的とし加速器駆動未臨界システム(ADS)の研究開発を行っている。JAEAが提案するADSは、30MWのCW陽子リニアックと未臨界炉の結合で構成される。陽子の運動エネルギー1.5GeVの到達のため、常電導高周波キャビティ(NRFC)と超電導高周波キャビティ(SRFC)が用いられ、SRFCは2MeVから1.5GeVまでの加速の主要部分に用いられる。加速器開発の第一段階として、SRFCのモデルとビーム光学系の設計と最適化に重点が置いた。SRFCでは、半波長共振器(HWR),シングルスポーク(SS),楕円空洞(Ellip)をそれぞれ162, 324, 648MHzで動作させて加速する。ビーム光学系は、等分割条件を満たすように最適化されており、エミッタンス増長の抑制により、ビームのハローとロスを低減することができた。

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) has been working in the research and development of an Accelerator Driven Subcritical System (ADS) for the transmutation of nuclear waste. The ADS proposed by JAEA consists of a CW proton linac of 30 MW coupling with a subcritical core reactor. The accelerator will be operated with a beam current of 20 mA. Normal conducting Radio-Frequency Cavities (NRFC) and Superconducting Radio-Frequency Cavities (SRFC) will be used to achieve final energy of 1.5 GeV, and the SRFC will be employed for the main part of the acceleration: from 2 MeV to 1.5 GeV. In the first stage of the accelerator development, the focus was the design and optimization of the SRFC models and the beam optics. For the SRFC sections, the acceleration will be done by using Half Wave Resonators (HWR), Single Spokes (SS), and Elliptical cavities (Ellip) operating with a frequency of 162, 324, and 648 MHz, respectively. The beam optics were optimized satisfying the equipartitioning condition to control the emittance growth, which helped to reduce the beam halos and the beam loss.

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