LバンドRF窓用セラミックスの高周波誘電特性

RF dielectric properties of alumina ceramics for L-band RF window

平野 耕一郎  ; 内藤 富士雄*

Hirano, Koichiro; Naito, Fujio*

J-PARCリニアックではLバンドRFカップラで使用されたアルミナセラミックが製造中止になった。そこで、RF窓の使用可能なセラミック代替品を見つけるため色々なアルミナセラミックで作られたLバンドRF窓のRF特性を測定した。アルミナセラミックスを含む空洞共振器のTE111モードの共振周波数とQ値の測定値をHFSSコードでシミュレーションした値と比較し、セラミックスの比誘電率と誘電正接の推定を行った。RF窓のアルミナセラミックスの代替品の型番はAM997, AM997QII, A479BおよびA479Uである。これらの比誘電率はカタログ値に対して2%以内で一致した。110の誘電正接をもつAM997とAM997QIIはハイパワRF用の窓材として有用である。

Production of alumina ceramics used for L-band RF window of the coupler in J-PARC linac was discontinued. Thus, we have carried out the measurement of the RF properties of L-band RF windows made of various alumina ceramics in order to find the usable ceramic substitute for the RF window. The measured resonant frequency and Q value of TE111 mode in the cavity resonator with an alumina ceramics was compared with the values simulated by HFSS code for the estimation of the relative permittivity and dielectric loss tangent of ceramics. Type number of Replacements for alumina ceramics of RF window are AM997, AM997QII, A479B and A479U. These dielectric constants accorded within 2% of catalogue levels. AM997 type and AM997QII type with a dielectric loss tangent of 110 are useful as window materials for high power RF.