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株本 裕史; 竹内 末広; 松田 誠; 石崎 暢洋; 乙川 義憲
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.849 - 853, 2009/11
原子力機構東海20MVタンデム型静電加速器の後段には重イオンのエネルギーを増強するために超伝導ブースターが設置されている。ブースターは40個の超伝導加速空洞で構成されるリニアックで、共振周波数は129.8MHz、最適ビーム速度は光速の10%に設計されている。超伝導ブースターでTRIAC施設からの短寿命核・安定核ビーム及びタンデムからの低速度重イオンビームを加速する構想があり、そのためにはより低速度のビーム加速に適した空洞が必要となる。そのプロトタイプとしてLow
超伝導加速空洞の開発を行った。空洞は3ギャップの2芯1/4波長型空洞共振器(Twin-Quarter Wave Resonator)であり、最適ビーム速度は光速の6%となっている。中心導体が2本入るタイプの空洞は実用例がほとんどない。また、中心導体と外部胴体の間に流れる超伝導電流をニオビウム製のコンタクトリングで確保するユニークな構造となっている。空洞の試作機を製作し、オフライン性能試験においてQ
値9
10
,加速電界5.8MV/m(RF入力4W時)を確認しており、十分、実用に耐えうる性能を確保した。
大内 伸夫
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.934 - 940, 2009/09
J-PARCは現在第1期計画である。現在までにすべての実験施設に陽子ビームが到達しており、2008年には物質生命科学実験施設の供用運転が開始された。400から600MeVの超伝導陽子リニアックと核変換実験施設は第2期計画に計画されている。超伝導陽子リニアックは、11台のクライオモジュールで構成され、各クライオモジュールには2台の972MHz,9セル楕円空洞が実装される。1台のクライストロンで2台の空洞を励振するため、パルス運転時のローレンツ力デチューニングの下で2台の空洞の位相安定性が最も重要な開発項目である。ローレンツ力デチューニングが小さくなるように設計されたクライオモジュールは既に製作されており、2台の空洞の同時運転を試験した。温度2Kにおいては、要求を十分満足する位相安定性を得ることができた。しかしながら温度4Kにおいては、マイクロフォニックノイズによって位相安定性が低下することが確認された。
沢村 勝; 古屋 貴章*; 阪井 寛志*; 梅森 健成*; 篠江 憲治*
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.698 - 701, 2009/09
ERL用超伝導主加速器においてHOMダンパーは大電流加速時に問題となる高調波(HOM)対策を施された空洞のHOM性能を決定する重要なコンポーネントである。ビームラインHOMダンパーはビームパイプを伝播するHOMを減衰させるが、HOMダンパーがクライオモジュールに収納される場合、液体窒素温度程度に冷却される。そのため広範囲の周波数特性を持つだけでなく、冷温における温度特性も高周波吸収体に要求される。GM冷凍機を用いて常温から40Kまで温度制御可能な低温試験装置を用いてさまざまなフェライト,セラミックなどの高周波吸収体の誘電率,透磁率の周波数・温度特性の測定を行い、HOMダンパーに最適な高周波吸収体を選択した。また電磁波解析コードを用いてHOMダンパーにおける高周波吸収体のサイズや位置を最適化し、HOMダンパーの設計を行った。これらの結果をもとにHOMダンパーの試作機の製作を進めており、高周波特性をはじめ、機械強度,冷却性能や温度特性などの試験をする予定である。
阪井 寛志*; 古屋 貴章*; 坂中 章悟*; 高橋 毅*; 梅森 健成*; 石井 篤*; 中村 典雄*; 篠江 憲治*; 沢村 勝
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.684 - 688, 2009/09
ERL用超伝導主加速器用入力カップラーの開発を始めている。カップラーに要求される性能は20MV/mの加速電界、100mAのエネルギー回収モードでの運転で20kWである。入力カップラーの製作にあたってSTF-BLのカップラーをもとに20kWのCW運転用に改良を行った。セラミック窓やベローズなどのカップラー構成要素の製作を行い、30kWのIOTによる大出力試験を行った。
梅森 健成*; 古屋 貴章*; 阪井 寛志*; 高橋 毅*; 篠江 憲治*; 沢村 勝
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.355 - 358, 2009/09
大電流ERL実現のための超伝導空洞の開発を行った。超伝導主加速器においては加速電界15
20MV/mを達成することと同時にHOMを強力に減衰させることも重要である。HOM減衰強化の空洞を設計し、ニオブ製の9連モデル空洞を製作した。表面処理後、縦測定を行い、フィールドエミッションにより現在加速電界は1517MV/mに制限されている。回転式X線マッピングシステムを開発し、幾つかのX線のスポットが観測されている。
梅森 健成*; 古屋 貴章*; 加古 永治*; 野口 修一*; 阪井 寛志*; 佐藤 昌史*; 宍戸 寿郎*; 高橋 毅*; 渡辺 謙*; 山本 康史*; et al.
Proceedings of 14th International Conference on RF Superconductivity (SRF 2009) (Internet), p.896 - 901, 2009/09
将来のERLをもとにしたX線光源実現のための基盤技術確立のためコンパクトERLの建設が計画されている。ビームエネルギーは60200MeVで、電流は100mAである。超伝導空洞は重要な開発項目の1つで入射器と主加速器部分に使われる。入射器における重要項目は300kWの入力カップラーの開発である。またビーム不安定性や冷凍機の負荷を削減するために強力なHOM減衰が主加速器の重要項目である。空洞開発の現状について報告する。