J-PARC SDTL空洞で発生したマルチパクタに対する抑制方法の検討

Study on suppression method for multipactor occurred in the J-PARC SDTL cavity

伊藤 崇  

Ito, Takashi

J-PARCリニアックの主要な高周波加速空洞の一つである機能分離型ドリフトチューブリニアック(SDTL)空洞では内表面で発生する、高周波に共鳴して二次電子放出量が増加する放電現象(マルチパクタ)により、一部空洞ではその定格電力での運転が不安定になる不具合が発生していた。その対策のため、内部の形状・寸法などを変更した様々なモデルで電子軌道のトラッキングシミュレーションを実施し、マルチパクタで発生する電子増加量の比較検討を行っている。実機SDTLの運転では、チューナーの挿入量を変えて共振周波数をずらした運転状態(デチューン)にすることでマルチパクタの強度が変化することが確認されていた。そこで、まず初めに空洞全体へ影響する空洞内径を変化させてデチューンを模擬したシミュレーションを行い、マルチパクタの強度が変わることを確認した。また、過去に検討した空洞内壁面を平面から溝形状に変更したモデルでは、溝を深くすることでマルチパクタの強度が95%減少する(1/20になる)ことを示したが、さらに、加工が容易な浅い溝形状での検討を進めた。その結果、スリット幅を広げることでも発生する電子が約80%減少することを示した。

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