J-PARC Linac and RCS; Operational status and upgrade plan to 2 MW

J-PARC LinacとRCSの状況

山本 風海   ; 守屋 克洋  ; 沖田 英史  ; 山田 逸平 ; 地村 幹 ; Saha, P. K.   ; 菖蒲田 義博   ; 田村 文彦   ; 山本 昌亘   ; 森下 卓俊  ; 發知 英明*; Liu, Y.*

Yamamoto, Kazami; Moriya, Katsuhiro; Okita, Hidefumi; Yamada, Ippei; Chimura, Motoki; Saha, P. K.; Shobuda, Yoshihiro; Tamura, Fumihiko; Yamamoto, Masanobu; Morishita, Takatoshi; Hotchi, Hideaki*; Liu, Y.*

J-PARC Linacおよび3GeVシンクロトロン(RCS)は、1MWの大強度ビームを中性子実験施設および主リングシンクロトロンに供給するために運転している。これまで進めてきたビーム調整および機器改良により、当初想定よりもはるかに低いビームロス量で1MWのビーム運転を行うことが出来ている。現在のビーム出力はビームロスではなくRCSの高周波加速空胴の電源容量によって制限されている。近年、RCSグループではより少ない消費電力でビームを加速することのできる新しい構造の加速空胴の開発に成功した。この空胴によって、利用運転中に加速空胴で消費される電力を大幅に削減することが出来、さらに1MW以上の大出力での運転も可能となる。これまでの試験結果から、RCSの加速空胴を全て新しい物へ更新すれば、1.5MW以上の大出力も可能となる事が判っている。今後、中性子利用および主リングシンクロトロンの更なる成果創出のため、2MWを目標にRCSで必要な改良について検討を行った。その結果、高周波空胴の更新以外にも、高周波増幅器の増強やビームモニタの増強が必要であることが判ったため、今後順次更新を進める。

The linac and 3 GeV rapid cycling synchrotron at the Japan Proton Accelerator Research Complex was designed to provide 1-MW proton beams to the following facilities. Thanks to the improvement works of the accelerator system, we successfully accelerate 1-MW beam with quite small beam loss. Currently, the beam power of RCS is limited by the lack of anode current in the RF cavity system rather than the beam loss. Recently we developed a new acceleration cavity that can accelerate a beam with less anode current. This new cavity enables us not only to reduce requirement of the anode power supply but also to accelerate more than 1-MW beam. We have started to consider the way to achieve beyond 1-MW beam acceleration. So far, it is expected that up to 1.5-MW beam can be accelerated after replacement of the RF cavity. We have also been continuing study to achieve up to 2 MW beam in J-PARC RCS.