• K. Watanabe, S. Noguchi, E. Kako, T. Shishido, K. Umemori, Y. Yamamoto, M. Sato
  高エネルギー加速器研究機構

ＥＲＬ入射器用の超伝導加速空洞システムは、電子銃で生成した１００ｍＡの大電流ビームを１０ＭｅＶ程度まで加速するために用いられる。主加速器とは異なりエネルギー回収が行われないので、ビーム加速に必要とされる約１ＭＷの高周波電力は全て外部の高周波源から供給しなければならず、ＣＷ運転で１本あたり２００ｋＷ程度の高周波電力を投入することができる大電力入力カップラーと１００ｍＡのＣＷ大電流ビームによって空洞内に誘起された有害な高調波モードを効率よく外部へ取り出し、かつCWの加速モードの負荷に耐えうるＨＯＭカップラー開発が重要な開発要素となる。ｃＥＲＬ入射器用超伝導空洞システムとして、加速電界１５ＭＶ／ｍで運転するHOMカップラー4個を装着した２セル空洞１号機の低電力試験、表面処理および縦測定を行った。また、昨年度製作した大電力入力カップラー2本の大電力試験を今年度行う予定である。

• Y. Yamamoto, H. Hayano, E. Kako, S. Noguchi, H. Sakai, M. Sato, T. Shishido, K. Umemori, K. Watanabe
  高エネルギー加速器研究機構

本機構内において、将来計画に位置付けられるILC(International Linear Collider)及びERL(Energy Recovery Linac)計画で採用が決定されている1.3GHzの9セル空洞の開発・試験設備STF(Superconducting rf Test Facility)が完成した。昨年の終わり頃から国産の超伝導空洞の性能試験がほぼ定期的に行われており、ILCスペックである35MV/mを目指しつつ、かつ最大到達加速勾配に制限を与える原因調査とその対策が試みられている。性能試験時に空洞のどの場所が発熱するのかを調べるために温度マッピングシステムが開発・導入され、多くの有意義なデータが得られた。また、性能試験前に行われた空洞の内面検査で多くのピットが見つかったが、それらは発熱とは無関係であったことも判明した。今後は試験設備の改良も行っていく予定である。

• M. Sato, E. Kako, Y. Yamamoto, K. Watanabe, S. Noguchi
  高エネルギー加速器研究機構
• H. Jenhani
  CEA-Saclay

ＩＬＣ・Ｌバンド超伝導空洞の大電力用入力結合器がＬＡＬにおいて設計され、２００９年２月から５月にかけてＫＥＫと共同でエージング試験を行った。２月の試験ではパルス幅２０μs、繰り返し周波数１Ｈｚと５Ｈｚの低電力運転を重点的に行い、順次電力を上げて行き、最終的にパルス幅１.５ｍｓ、繰り返し周波数５Ｈｚの状態で１ＭＷまで到達することができた。試験運転時は真空度と光学式アークセンサーをＲＦソースインターロック系に取り入れ、入力結合器の異常を検出し損傷を防いでおり、真空度の悪化によりエージング時間がかかった。超伝導空洞に使用される多くの入力結合器はセラミック窓によりコールド側とウォーム側に真空的に切り離されており、このセラミック窓付近の真空悪化、電子放出、温度上昇により、大電力時の長時間運転には問題があった。本件では一連の試験運転について報告する。

• K. Watanabe, H. Hayano, S. Noguchi, E. Kako, T. Shishido, Y. Yamamoto
  高エネルギー加速器研究機構
• Y. Iwashita
  京都大学化学研究所
• Y. Kikuchi
  東北学院大学

KEK-STFでは、超伝導加速空洞における空洞性能の歩留まり向上のために、高分解能カメラ（京都カメラシステム）を用いた空洞内面検査を行っている。縦測定で観測される発熱位置およびそのときの加速電界と空洞内面に見られる欠陥（溶接シームの状態や欠陥など）との相関を調査するために、STF Baseline空洞（MHI-05、MHI-06およびMHI-07、MHI-08、 MHI-09）を用いて各処理工程における空洞内面の様子を調べ、縦測定前に欠陥と思われる箇所を事前に調査して縦測定を行った。空洞内面の主な検査箇所はセル赤道部およびアイリス部の電子ビーム溶接の溶接シームおよびその近傍である。また、空洞製作直後からの各表面処理における表面状態の変化を追跡していくことで、工業化における空洞の品質基準の明確化を試みている。本報告では、空洞内面検査結果と縦測定で観測された発熱位置との関係について報告する。

• T. Shishido, E. Kako, S. Noguchi, H. Hayano, Y. Yamamoto, K. Watanabe
  高エネルギー加速器研究機構

ILC/STF用として開発されている9セルBaseline空洞の運転周波数は1300MHzである。運転時には600kHz分の負荷をかけるので運転開始時の周波数として1299.4MHzに調整する必要がある。空洞の周波数変化の要因としては各種表面処理、300Kから2Kへの温度変化、大気圧から真空への圧力変化が上げられる。各行程における周波数変化量を把握して運転開始時に1299.4MHzになる様、加速モード周波数及び電場平坦度を調整するのがPre-Tuningである。新たに製造されたBaseline空洞MHI-05,06,07,08,09号機について、加速モード周波数及び電場平坦度の調整結果を報告する。

• S. Noguchi, E. Kako
  高エネルギー加速器研究機構

Four 9-cell Superconducting Cavity Packages were tested in a horizontal cryostat at STF. The package are designed so that it can be used in the ILC main Linac with enough performance in many aspects. The results of the test will be reported, and also the performances of system components will be discussed.

• I. Sato, K. Shintomi
  日本大学総合科学研究科
• M. Takahashi, T. Saito, K. Abe, F. Shishikura, T. Yamamoto, K. Ishikawa, I. Murai, T. Fukakusa, S. Takahashi, T. Watanabe, N. Fukuda, H. Nagase
  日本大学医学部
• K. Hayakawa, T. Tanaka, Y. Hayakawa, Y. Takahashi, T. Kuwada, K. Nakao, K. Nogami
  日本大学電子線利用研究施設
• S. Fukuda, A. Enomoto, S. Ohsawa, K. Furukawa, Y. Ogawa, T. Suwada, K. Yokoyama, S. Noguchi, E. Kako, T. Tomaru, Y. Namito, H. Iwase
  高エネルギー加速器研究機構
• A. Miura
  日本高周波
• K. Maki
  三菱マテリアル
• E. Tanabe, K. Kanno
  （株）エーイーティー

日本大学電子線利用研究施設では１００ＭｅＶ級の電子リニアックを活用し、パラメトリックＸ線放射（ＰＸＲ）の実用化を進めた結果、ＰＸＲはコヒーレントＸ線源であることを実証した。現在、コンパクトＰＸＲによるがん治療・診断システムの開発研究を進めている。そのための極低温に冷却した電子リニアックによる１００ＭｅＶ級電子リニアックのテーブルトップ化の開発研究を進めた結果、電子クライオリニアックはエネルギー回復機能を発揮させられることを明らかになり、コンパクトＰＸＲによるがん治療・診断装置の実現性と実用化の可能性は一段と強まっている。このシンポジウムでは開発研究成果について発表する。