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希塩酸を用いた機能分離型ドリフトチューブリニアック内面の洗浄

Cleaning of the inner surface for Separated-type Drift Tube Linac with Dilute Hydrochloric Acid

新井 宇宙; 小坂 知史*; 根本 康雄*; 北村 遼   

Arai, Sora; Kosaka, Satoshi*; Nemoto, Yasuo*; Kitamura, Ryo

J-PARC加速器群の初段に位置するリニアックでは、安定かつ高品質のビーム供給をすることが求められている。リニアックを構成する加速空洞の一つに機能分離型ドリフトチューブリニアック(SDTL)が設置されている。安定したビーム加速をするためには、SDTL空洞へ324MHzの高周波電力を安定に投入できることが重要となる。しかし、2011年の東日本大震災の復旧以降、複数のSDTL空洞にて、設計時の定格運転電力付近で電圧定在波比が増加して、空洞内へ安定に電力を投入できない不具合が発生した。調査の結果、震災後に空洞内表面が長時間にわたり高湿度の大気にさらされたことや、当時まで粗引き用ポンプとして使用していたロータリーポンプからのオイルの逆流などで、空洞内表面に汚れが付着したことが不具合の原因である可能性が示唆された。有機溶剤や酸を用いた空洞内表面の洗浄を行った結果、この不具合は解消された。本報告書では、2021年にSDTL空洞に対して行った希塩酸洗浄の手法と結果について報告する。

The linac located at the head of the J-PARC accelerators and required to provide the stable and high-quality beam. One of the accelerating cavities in the linac is the Separated-type Drift Tube Linac (SDTL). It is important to appropriately apply the RF power into the cavity for the stable operation. However, after the recovery from the Great East Japan Earthquake, the RF power could not be applied into the cavities for several SDTL cavities because the voltage standing wave ratio increased around the designed operating power. The investigation revealed that the inner surface of the cavity was exposed to high humidity and the backflow of oil from the rotary pump for a long period of time after the earthquake. It was suggested that the residue on the inner surface caused the multipactor resulted in the failure when the power was applied. The residue was wiped out with organic solvents and acids, resulted in solving the failure. This report describes the method and results of the cleaning for the cavity in 2021.

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