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| WOOPA01 | SPring-8線型加速器の現状 | 9 |
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○運転状況 今年はTop-up運転を止めてしまうような大きなトラブルは少なかった。クライストロンモジュレータ内でのノイズによるフォルトの解明を継続して行った結果、誤動作と思われる要因をかなり減らすことが出来、暗転した運転に寄与している。 昨年の加速器学会後に発生した大きなトラブルは、電子銃高圧デッキ内でバイアスがかからなくなる故障であった。これは回路設計を間違え、本来なら浮かすべき所をモニタ回路を通じてアースがつながってしまったことに起因する。 ○高信頼化 安定したTop-up運転のために、継続した高信頼化を進めている。第２電子銃は一部運用を開始し、昨年秋に第１電子銃付近で放電が多発したときに、実際に第２電子銃に切替を行い、運転を問題なく継続することが出来た。第２電子銃は第１電子銃と電源が共通で、加速管室に入室して切替を行っているが、今年度中に独立の電源とする予定である。 |
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| WPBDA06 | Wire scanner モニターを用いたJ-PARC MEBTチョッパーの調整 | 298 |
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J-PARCでは、数百マイクロ秒の幅を持ったマクロパルスを、MEBTにおいて1MHz程度のRFチョッパーを用いることにより、中間バンチ構造を形成させて、下流のDTL加速空洞に入射する。ビームの蹴り残しは、チョッパーより下流に設置されたワイヤースキャナーからの信号を、直後におかれたプリアンプで増幅することにより、測定した。その結果を報告する。ビームの蹴り残しは、チョップされていないビームとの比を取る事によって測定され、測定器の検出限界である0.1%程度以下であった。 |
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| TPOPA03 | J-PARC－RFQの現状 | 693 |
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J-PARCリニアックのRFQは、イオン源からの50keV水素負イオンビームを3MeVまで加速しDTLへ入射する。リニアックは2006年11月にビーム試験を開始し、2007年9 月には後段の加速器である3GeVシンクロトロンにビーム供給を開始するなど、コミッショニングを予定通り進めてきたが、2008年秋の運転からRFQでのトリップ回数が増加し安定性が低下した。これを受けて、RFQ周辺のRF制御や真空系などの改善を図るとともに、コンディショニングによる状態の回復で、ビーム運転が可能なまでに回復した。本稿では、こうしたJ-PARC-RFQの状況と改善点について報告する。 |
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| FPACA43 | Recent Progresses in the LLRF FPGA Control System of the J-PARC Linac | 1053 |
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The recent progresses in the LLRF FPGA control system of the J-PARC LINAC will be presented in this paper, including 1) automatically switching the beam loading compensation in accordance with the different beam operation mode, 2) chopped beam compensation for the 972-MHz section, and 3) input rf-frequency tuning to match the rf cavities. All of those functions are realized by the FPGA. |
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| FPACA45 | J-PARリニアック972MHz高周波源 | 1059 |
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J-PRACリニアックでは、出力ビームエネルギーを200MeVから400MeVまで増強する計画が進められている。本件では、400MeV加速に用いられる972MHz高周波源のうち、クライストロンやその電源、および立体回路など大電力構成機器の開発状況について報告を行う。クライストロン開発では、発振を抑制し正常動作を確認した。また、出力窓材質を高純度アルミナに交換し、その動作温度特性を測定した。クライストロン電源は、200MeV加速用の電源と仕様が同一であるが、その構成と製作状況について報告を行う。立体回路では、製作状況のほか、プロトタイプのサーキュレータでは、温度特性が悪く、定格出力ではVSWRが高くなる現象が見られたが、その対策方法についても報告を行う。 |
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| FPACA49 | J-PARC972MHzクライストロンテストスタンドのデータ収集 | 1071 |
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Ｊ－ＰＡＲＣのリニアックではイオン源で生成された負水素イオンを１８１ＭｅＶまで加速して、３ＧｅＶシンクロトロン（ＲＣＳ）に供給しており、さらにリニアックのエネルギーを４００ＭｅＶまで増強する計画が現在進められている。 陽子加速器開発棟の地下2階に設置されているクライストロンテストスタンドは、９７２ＭＨｚＲＦ機器やＡＣＳ空洞の大電力試験が行える唯一の施設であり、現在も増強計画で使用される予定の９７２ＭＨｚクライストロンのＲＦ試験が行われている。今回、このテストスタンドで９７２ＭＨｚクライストロンの特性測定を行うにあたって、ＰＬＣを用いたＬＬＲＦ制御の自動化やデータ収集系の構築を行ったので報告する。 |
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| FPACA50 | ACS TUNER コントローラーの開発 | 1074 |
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J-PARCリニアックは、180MeVから400MeVへエネルギーを増強するために、環結合構造(ACS)加速管の開発を行っている。ACS加速管は高周波共振周波数を制御するために５つの可動チューナーがありそれらを最適なカップ位置に調整する事で安定的なビームの運転が可能になる。今回、新たに５つの可動チューナーを外部から個々にコントロール出来る専用のチューナーの開発を行ったのでそれらについて報告する。 |
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| TPOPA09 | SPring8線型加速器モジュレータの改良 | 677 |
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SPring8線型加速器では、電子銃故障に早急なtop-up運転再会を行うため、既存の-180kVの電子銃に対して90度水平方向からバックアップ用の-180kVの電子銃から入射できるTWIN GUN SYSTEMを製作している。この電子銃などの機器はすべて設置が終わって、一度システムの健全性の確認のため、既存電子銃モジュレータ電源で第２電子銃を稼動して発生したエミッション電流を加速試験を行い、問題のない事が確認できた。電子銃システムの完全な２重化のため、第１電子銃電源と同等のモジュレータ電源を製作し、ほぼ完成した。これらのシステム及び性能等について報告する。またクライストロンモジュレータ関係ではHV fanout回路改造後のPFN電圧の安定度改善結果と、PFN回路・PFNモニタ回路等の問題点等について報告する。 |
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| FPACA05 | XFEL/SPring-8入射部における高周波システムの開発状況 | 906 |
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XFEL/SPring-8では、アンジュレーター入口で3kAのピーク電流、1πmm mrad以下のエミッタンスといった高品質ビームの安定供給が要求されている。電子入射部の電子集群空胴、ならびに初段加速管は、従来のレベルの１桁上回る安定度が要求されている。とくに238MHz、476MHz、1428MHzの位相精度は120fs (1σ)の時間ジッターに抑制されなければならない。これを実現するため、高周波増幅器電源部においては温調系の導入、低雑音電源の採用、シールド強化、配線経路の最適化など徹底した安定化対策が施された。その結果、10^-5の電力安定度、130fs(1σ)の時間ジッターを達成している。本稿では、電子入射部で用いる高周波システムの概要を示すとともに、既に製作が完了した238MHz 14kW増幅器、476MHz 120kW IOT、1428MHz 10kW増幅器の性能について述べる。 |
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| FPACA53 | SPring-8線型加速器サイラトロンスタンドの改良 | 1083 |
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SPring-8線型加速器のクライストロンパルス電源(以降モジュレータ)の安定性向上のため、2007年3月に13台中1台(以降M10モジュレータ)に対して筐体内部へのアース強化を施した。さらに、メンテナンス性を向上させたサイラトロンスタンド(以降スタンド)を開発し、2007年4月より試験運転を行っていた。このスタンドは故障もなく順調に稼動していることから、残り12台のモジュレータへ設置するためにスタンドの製作を行った。製作したすべてのスタンドはM10モジュレータを用いてPFN電圧45kVで高圧印加動作試験を実施した。この試験によりスタンドの健全性が確認されたため、すべてのモジュレータへ筐体側のアース強化を施し、製作したスタンドを導入した状態で2009年6月現在までの約3サイクル間Top-Up運転を行っている。本稿では、スタンドの改良点と改良後のモジュレータFault状況等について報告する。 |
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| FPACA54 | SPring-8線型加速器における低暗電流加速管の開発 | 1087 |
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SPring-8では、線型加速器から出射される暗電流を低減するため、従来の加速管に比べて暗電流量の少ない加速管の開発を行っている。従来の加速管との違いは、ディスク先端の表面電界を低減するため断面形状を楕円化していること、カップリング孔付近の電流集中をさけるためシングルフィード型導波管カプラーを採用していることである。本発表では、加速管の設計及び完成した加速管の特性について報告する。 |
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| WOMGA01 | ニュートリノビームライン超伝導複合磁場磁石システムのコミッショニング | 412 |
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J-PARCニュートリノビームラインではメインリングから出射した陽子ビームを神岡方向に曲げるためのビームラインに全長150mの超伝導磁石システムを用いている。このシステムでは実用超伝導磁石では世界初となる単層の左右非対称コイルを用いた複合磁場磁石が用いられている。システムは平成２０年の１２月に現地工事を完成し、翌年１月から３月の間にハードウェアコミッショニング、４月から５月にかけてビームコミッショニングを行った。コミッションニングの結果ほとんどのハードウェアがほぼ期待通りの振る舞いをしていることが確認され、秋以降からの本格運用に向けて必要な性能確認が行えた。本講演ではシステムのコミッショニングの結果について主に複合磁場磁石の性能試験を中心に報告を行う。 |
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| FPACA47 | J-PARCリニアックのデジタルLLRF制御における空洞起ち上げのための入力周波数変調制御 | 1065 |
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J-PARCリニアックの低電力高周波制御では、空洞に電力を入れ始める際に、空洞チューナー共振周波数の自動制御を行なっている。このチューナー制御に代わって新たに、空洞入力の周波数を離調度に合わせて変調させる方式をデジタルFB制御システムに導入する。その方法として、出力制御するIQ変調器で位相を回転させることで周波数変調を行なう。離調度は、RFパルス後の空洞減衰時 自由振動時 の位相変化を測定することで求められ、それにより、FPGAでIQ変調器の位相回転を自動制御する。この方式の導入においてはハードウェアの変更を全く必要とせず、チューナー製造におけるコストダウンもしくは耐久性の向上が期待される。 |
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| FPACA48 | J-PARCリニアック972MHz高周波デジタルフィードバック制御システム | 1068 |
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J-PARCリニアックでは972MHzのRFシステムによる400MeVエネルギーへの増強が計画が進められている。その加速電界の安定性は振幅、位相それぞれ±１％、±１度以内が要求されている。デジタルFBの基本コンセプトは現在の324MHzのシステムと同じでコンパクトPCI筐体を用いる。大きな違いは、RF信号／クロック信号発生器（RF&CLKボード）、ミキサーおよびIQ変調器（IQ&Mixerボード）、そしてデジタル制御のアルゴリズムである。現在の324MHzの空洞に比べ、高い周波数により減衰時間が速くなるため、チョップドビーム負荷補償が大きな開発要素の一つである。この報告では972MHzデジタルフィードバックシステムの特徴や性能について、模擬空洞を用いた評価結果をまとめた。 |