• T. Ito, H. Asano
  日本原子力研究開発機構 J-PARCセンター
• H. Tanaka, C. Kubota, K. Nanmo, F. Naito
  高エネルギー加速器研究機構

　J-PARCリニアック部を構成しているDTL及びSDTLは、加速器トンネル内へのインストール後2006年10月から運転を開始し、2009年6月まで3年弱運転を行ってきた。現在DTL及びSDTLはほぼ安定に稼働しビーム加速を行っているが、これまでトラブルが皆無だったわけではない。メンテナンス期間中に判明し対策を行ったトラブルもあるが、ビーム加速中に発生したトラブルもある。後者の場合ビーム加速を停止してしまうため、ユーザーへのビーム供給時間を奪い多大な迷惑をかけることになる。 　本稿では、これまでに起こったトラブルの中から主にDTL・SDTL空洞本体、及びその付属機器に起因して発生したトラブルについて報告を行う。

• K. Hasegawa, T. Morishita, Y. Kondo, H. Oguri, T. Kobayashi
  日本原子力研究開発機構
• F. Naito, M. Yoshioka, H. Matsumoto, H. Kawamata, Y. Hori, Y. Saito, S. Yamaguchi, C. Kubota
  高エネルギー加速器研究機構

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。

• Y. Kondo, K. Hasegawa, T. Morishita
  日本原子力研究開発機構
• F. Naito
  高エネルギー加速器研究機構

　J-PARCでは、大強度での安定運転にむけて、現行ＲＦＱを置き換えるＲＦＱを製作中である。 このＲＦＱの諸元は、現在運転中のものと同様で、周波数324MHz、入射エネルギー50keV、出射エネルギー3MeV、ビーム電流30mA、高周波デューティー3%である。しかしながら、放電の原因となりうるπモード安定化ループに代わり、端版の４本のロッドで２重極モードの周波数を調整するダイポール安定化ロッドを採用し、また、接合方法にロー付けを採用するなど、信頼性向上のための改良が施される。 高周波電力を投入するための結合器（カップラ）についても、構造の単純化のために、従来の2本フィードから1本フィードに変更するべく検討中である。最大投入電力は、400kW強、デューティー3%である。 　本稿では、J-PARCの新ＲＦＱ用のＲＦカップラに関して、その電磁気的、熱的設計に関して述べる。

• F. Naito, K. Takata, Y. Yamazaki
  高エネルギー加速器研究機構
• H. Ao, H. Asano, N. Ouchi, K. Hasegawa, K. Hirano, T. Morishita
  日本原子力研究開発機構

J-PARCリニアックに於いて190～400MeVのビーム加速には環状結合型空洞（ACS）が使用される。ACSは１７加速セルを一つの単位空洞とし、２つの空洞がブリッジ空洞で高周波的に連結され１モジュール（17x２＝34加速セル）となる。ブリッジによりRF的な取り扱いは非常に単純化される。一方、ブリッジ空洞を使わずにクライストロン出力を２分割し、２空洞にRFを直接供給する形式も考えられる。RF分割器と位相調整器等の製作と現場での調整が必要だが、ブリッジ空洞の製作費と比較すると安価にできる可能性がある。更に加速セルの中央セルからRFを供給できれば、給電ポイントから端部までのセル数が半減でき、加速電場はブリッジを使用する場合よりも摂動に強くなる。本稿では直接給電型ACSの実現可能性に関し、アルミ製モデルを使用した実験および数値計算を用いて検討した結果を報告する。

• H. Ao, H. Asano, N. Ouchi, K. Hasegawa, K. Hirano, T. Morishita
  日本原子力研究開発機構
• K. Takata, F. Naito, Y. Yamazaki
  高エネルギー加速器研究機構

J-PARC LINACでは平成20年度から3カ年計画で現180MeVから400MeVへのアップグレードが始まった。ACS (Annular Coupled Structure)はこの200~400MeV区間に用いる結合形加速空洞である。これまでの開発段階で、我々はまずバンチャ用の短いモジュールを2台、続いて加速用のモジュールの製作と大電力試験を行ってきた。量産時、ACSを構成する中間セルは約1300枚必要であり、加工時間の短縮は非常に重要となる。昨年度から、特に加工時間を要していた結合スロット周囲の加工方法と形状の改良を進め、ローレベル測定での確認を経て、改良型スロットの形状を採用した大電力試験機の製作を進めてきた。改良点を中心に、これまでの結果について報告する。

• T. Morishita, Y. Kondo, K. Hasegawa
  日本原子力研究開発機構
• F. Naito, M. Yoshioka, H. Matsumoto, Y. Hori, H. Kawamata, Y. Saito, H. Baba
  高エネルギー加速器研究機構
• Y. Iino
  株式会社トヤマ

J-PARCリニアックでは、RFQ（全長3.1m、４vane型、運転周波数324MHｚ）を使用してイオン源からの負水素イオンビームを50keVから３MeVへ加速し、DTLへ入射している。リニアックでは2006年11月にビーム調整運転を開始し、2007年9 月には後段の加速器であるRCSにビーム供給を開始した。2008年秋の運転中、RFQでのトリップ回数が増加し、安定性が低下する事象が発生した。この事態を受けて、バックアップRFQの製作に着手している。バックアップ機の製作において、ユーザーへのビーム供用が開始されたJ-PARCでの運転を念頭に置き、空洞の安定性に主眼を置いた設計方針を基本としている。本発表では、安定性向上のための工学設計に関するR&D結果及び設計進捗状況について報告する。

• T. Morishita, Y. Kondo, K. Hasegawa
  日本原子力研究開発機構
• F. Naito, H. Matsumoto, Y. Hori
  高エネルギー加速器研究機構

J-PARCリニアックでは、RFQ（全長3.1m、４vane型、運転周波数324MHｚ）を使用してイオン源からの負水素イオンビームを50keVから３MeVへ加速し、DTLへ入射している。2008年秋の運転中、RFQでのトリップ回数が増加し、安定性が低下する事象が発生した。そこで、現在使用しているRFQのバックアップ機として、RFQを新規に製作することとした。本発表では、3次元電磁界シミュレーションを用いたRFQにおける高周波設計検討結果について報告する。

• Z. Fang, S. Michizono, S. Anami, S. Yamaguchi, F. Naito, Y. Fukui, M. Kawamura, C. Kubota, K. Nanmo
  高エネルギー加速器研究機構
• T. Kobayashi, H. Suzuki, E. Chishiro, S. Shinozaki, N. Tsubota, T. Ito, H. Asano, K. Hasegawa
  日本原子力研究開発機構

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.

• K. Hirano, H. Ao, H. Asano, N. Ouchi, K. Hasegawa, T. Morishita
  日本原子力研究開発機構
• K. Takata, F. Naito, Y. Yamazaki
  高エネルギー加速器研究機構

J-PARCリニアックでは、190MeVから400MeVまでの高エネルギー加速部にACS (Annular Coupled Structure)を有する加速空洞を用い、ビームエネルギーを増強する準備を進めている。製作された第１番目のACSモジュールの結合係数は２であった。反射体を使用して、結合係数をOptimum Coupling（1.5）に調整することを検討している。また、このとき、高周波窓は定在波の影響を受け、その上昇温度が増加する場合があるため、高周波窓を無反射状態と同じパワロスになるように設置することも検討している。本稿では、高周波窓設置位置を考慮し、反射体を用いて結合係数を調整する計算結果について報告する。

• E. Chishiro, T. Kobayashi
  日本原子力研究開発機構
• M. Kawamura, Y. Fukui, F. Naito
  高エネルギー加速器研究機構
• M. Yamazaki
  三菱電機システムサービス

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。

• M. Kawamura, Y. Fukui, F. Naito
  高エネルギー加速器研究機構
• E. Chishiro, M. Yamazaki, H. Suzuki
  日本原子力研究開発機構
• R. Sagawa, S. Ogawa, Y. Yumino
  (株)日立製作所

　J-PARCリニアック用クライストロン電源システム、特に現在稼動中の181MeVリニアック用システムについて、過去1年間の運転状況や、不具合とその対策などを報告する。 昨年8月以降の運転時間は、今年6月15日現在で4,800～5,500時間である。ビーム供用運転や、RFQのコンディショニング時間の延長などに対応するため、1ヶ月以上にわたる長時間の連続運転を実施している。またシステムの大部分が総運転時間10,000時間を越えている。これらの要因もあり、特に今年5月から6月にかけての運転では、高電圧スイッチ用四極管のエミッション減少（エミ減）など、多数の不具合が発生した。他に長時間のトレンドを観測する事により、一部の高圧直流電源で出力電圧の変動が確認されている。 　本学会開催時は加速器運転停止中のメンテナンス期間にあたる為、発表では新たに確認された事柄も報告する予定である。

• Y. Fukui, M. Kawamura, S. Yamaguchi, F. Naito
  高エネルギー加速器研究機構
• H. Suzuki, T. Kobayashi, E. Chishiro
  日本原子力研究開発機構
• M. Yamazaki
  三菱電機システムサービス株式会社

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。

• H. Suzuki, T. Kobayashi, K. Hirano
  日本原子力研究開発機構
• F. Naito
  高エネルギー加速器研究機構

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。