J-PARC LINAC L3BTにおけるインバーター制御多段式ルーツ型真空ポンプのノイズ対策

Noise countermeasures for inverter-controlled multi-stage roots vacuum pumps in J-PARC LINAC L3BT

高野 一弘; 古徳 博文*; 小林 史憲*; 宮尾 智章*; 守屋 克洋  ; 神谷 潤一郎   

Takano, Kazuhiro; Kotoku, Hirofumi*; Kobayashi, Fuminori*; Miyao, Tomoaki*; Moriya, Katsuhiro; Kamiya, Junichiro

J-PARC LINACにおいて、LINACと3GeVシンクロトロンをつなぐビーム輸送ラインであるL3BTの真空排気系は、粗引き排気用にターボ分子ポンプとルーツポンプ、メイン排気用にイオンポンプが使用されている。また、L3BTには、LINACのビームラインに対して0度、30度、90度、100度の位置にビームダンプが真空仕切り窓を介して接続されており、それぞれのビームダンプの排気系としてルーツポンプが使用されている。これらルーツポンプのコントローラーは放射線による故障を防ぐために、加速器トンネルに設置したポンプ本体から100m程度離れた位置に設置している。これまでインバーターを使用したルーツポンプコントローラーからの電気ノイズがビームモニターへ悪影響を与えることから、インバーターを取り外した特殊仕様のコントローラーを利用していた。しかし特殊仕様のコントローラーでは、ポンプの排気性能の不安定さや性能のばらつき等の不具合が発生していた。今回、ルーツポンプコントローラーのインバーターに対し、各種のフィルター、ケーブル種、アースのとり方等を調査した。その結果、最適なノイズ対策を実施することで、ビームモニターの使用が可能となる状態までノイズが低減されたことを確認できたため、ここに報告する。

In J-PARC LINAC, the vacuum system of L3BT, which is a beam transport line connecting LINAC and 3GeV synchrotron, uses a turbo molecular pump and roots pump for rough exhaust and an ion pump for main exhaust. In addition, beam dumps are connected to the end of the L3BT at 0 degree, 30 degree, 90 degree, and 100 degree positions via vacuum partition windows. The roots pumps are used as the exhaust system for each beam dump. The roots pump controllers have been installed away from the pump in the accelerator tunnel to avoid radiation damages. Besides, the special controllers, which have no inverter circuit inside, have been used to reduce the electrical noise on the beam loss monitors nearby. However, using the special controller without inverters, several problems have occurred such as the instability or wide variability of the pumping speed. To solve such problems, the roots pump controller with the inverter circuit must be used after reducing the electrical noise. In this report, some countermeasures to reduce the electrical noise from the inverters were investigated. The noise reduction circuit was successfully optimized to the level where the beam loss monitors works unaffected.