Prototyping of a disk-loaded structure for muon acceleration

ミューオン加速のための円盤装荷型構造のプロトタイプ

鷲見 一路*; 茨木 優花*; 飯嶋 徹*; 居波 賢二*; 須江 祐貴*; 四塚 麻衣*; 恵郷 博文*; 三部 勉*; 大谷 将士*; 齊藤 直人*; 吉田 光宏*; 近藤 恭弘   ; 中沢 雄河*; 竹内 佑甫*; 安田 浩昌*

Sumi, Kazumichi*; Ibaraki, Yuka*; Iijima, Toru*; Inami, Kenji*; Sue, Yuki*; Yotsuzuka, Mai*; Ego, Hiroyasu*; Mibe, Tsutomu*; Otani, Masashi*; Saito, Naohito*; Yoshida, Mitsuhiro*; Kondo, Yasuhiro; Nakazawa, Yuga*; Takeuchi, Yusuke*; Yasuda, Hiromasa*

ミューオン異常磁気能率及び電気双極子能率精密測定のためのミューオンリニアックを開発中である。2592MHzの2/3モードで運転される円盤装荷型構造(DLS)は、ミューオンを40MeVから212MeV(高速の70%から94%)に加速する。準定勾配型ディスクーアイリス構造であり、加速勾配20MV/mである。加速にしたがい円盤間隔が増加していき、粒子の加速と同期するのがミューオンDLSの特徴である。したがって、両端のセル寸法が異なっている。2つの結合セルと9セルからなる基準管のプロトタイプを製作し、試験を行ない、設計の通りの共振周波数と位相進みを確認することができた。本論文ではこれらプロトタイプDLSの試験結果について述べる。

The muon linear accelerator is under development at J-PARC for precise measurement of muon anomalous mag-netic moment and electric dipole moment. Four 2592 MHz disk-loaded structures (DLSs) operating in the TM01-2/3 mode take charge of the acceleration of high-velocity muon from 70% to 94% of the speed of light. They have disk-iris apertures tapered to generate a quasi-constant gradient of 20 MV/m. Gradual variation in disk space at each cell is one of the structural features of the DLS for muon to synchronize the accelerating phase with the changing speed of muon. Therefore, the dimensions of both end cells are significantly different. Two prototypes of RF couplers and two 9-cell reference cavities with shapes of the end cells of the DLS at the first stage have been fabricated and tested. We validate our design RF parameters and establish a method for tuning the DLS in this paper.