An RF input coupler for a superconducting single cell cavity

B.Fechner*; 大内 伸夫; F.Krawczyk*; 草野 譲一; 水本 元治; 椋木 健*

JAERI-Research 99-018, 51 Pages, 1999/03

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原研では、中性子科学研究計画用の大強度陽子加速器の開発を進めており、その高エネルギー加速部用超伝導加速空胴の設計・開発を行っている。超伝導加速空胴用のRF入力カプラの設計においては、カプラ形状やその取り付け位置に応じて結合度もしくは外部Q値(Qext)を評価することが必要である。本研究では、電磁場解析コードMAFIAを用いてQextの評価を行い、測定結果と比較して計算の妥当性の検証を行った。空胴として、(粒子の速度と光速の比)=0.5単セル空胴を対象とし、軸対称カプラとビームパイプ取付型サイドカプラの両者について計算、測定を行った。計算値と測定値との一致は良好であり、本計算手法の妥当性が確認された。

R&D activities for superconducting proton linac at JAERI

大内 伸夫; 草野 譲一; 赤岡 伸雄*; B.Fechner*; 長谷川 和男; 竹内 末広; 水本 元治; 斎藤 健治*; 野口 修一*; 小野 正明*; et al.

Proc. of 1st Asian Particle Accelerator Conf. (APAC98), p.77 - 79, 1998/11

原研では、中性子科学研究計画用大強度陽子加速器のための超伝導加速空胴の開発をKEKと共同で進めている。その第一段階として、=0.5単セル空胴を2個試作し、その性能を試験した。空胴の機械加工は、プレス成形、トリム、電子ビーム溶接の工程で行った。機械加工後に、バレル研磨、電解研磨、熱処理、高圧水洗浄からなる表面処理を行い、原研テストスタンドにおいて空胴性能試験を行った。試験では、最大表面電場強度44MV/mを達成し、設計値16MV/mを大幅に上回る良好な結果を得た。また、大気圧荷重及びローレンツ力による共振周波数変化の測定も行い、計算値と一致する結果を得た。

大強度陽子加速器用超伝導単セル空胴の試作と試験

大内 伸夫; 草野 譲一; 野口 修一*; 斎藤 健治*; 井上 均*; 小野 正明*; 宍戸 寿郎*; 水本 元治; B.Fechner*; 椋木 健*; et al.

Proc. of 22nd Linear Accelerator Meeting in Japan, p.167 - 169, 1997/00

原研では、中性子科学研究計画の一環として超電導陽子加速器の開発をKEKと共同で行っている。その第一ステップとして、(粒子速度と光速との比)~0.5の超伝導単セル空洞の試作及び試験を原研・KEKの双方で行った。原研では、周波数600MHz、=0.5の空洞を試作した。表面処理としてバレル研磨と電解研磨を行い、原研の高圧水洗浄装置で洗浄を行った後に試験を行った。その結果、温度4.2Kで最大表面電界20MV/m、2.1Kで26.6MV/mを達成した。KEKでは、周波数1.3GHz、=0.45の空洞を試作した。表面処理としてバレル研磨、化学研磨、電解研磨を行い、高圧水洗浄後に試験を行った。その結果、温度1.9Kにおいて最大表面電界52.8MV/mを達成した。いずれも、目標値16MV/mを十分に満足している。

Proton linac activities in JAERI

大内 伸夫; 草野 譲一; 赤岡 伸雄*; 竹内 末広; B.Fechner*; 長谷川 和男; 水本 元治; 井上 均*; 加古 永治*; 野口 修一*; et al.

Proc. of 8th Workshop on RF Superconductivity, 1, p.12 - 21, 1997/00

原研では、中性子科学研究計画用の大強度陽子加速器の開発を行っており、高エネルギー部の超伝導加速器の検討及び技術開発をKEKと共同で進めている。その一環として、超伝導加速器システムの概念検討、加速空胴の設計検討、及びモデル空胴の試作・試験を行った。概念検討においては、全体を8セクションに分割し、加速器長、加速モジュールの個数、運転コスト、ビームダイナミックスの評価を行った。加速空胴の設計検討においては、加速モード及び高次モードにおける電磁場解析を行うとともに、空胴の静的・動的な機械的強度の検討を行った。さらに、単セルモデル空胴の試作・試験を行い、良好な結果を得た。このことから、陽子加速器用超伝導空胴の実現性が実証された。