• K. Shirasawa, T. Inagaki, C. Kondo, T. Sakurai, T. Shintake
  理化学研究所

XFEL/SPring-8で主加速器に使用されるクライストロン用モジュレータの，PFN回路の最適化をシミュレーションにより行った。本モジュレータは，PFN回路とパルストランスが絶縁油を満たした同じ筐体に収められており，Cバンド50 MWクライストロンを駆動する為，-350 kV, パルス全幅5 us(平坦部2.5 us)の高電圧パルスを発生する。一般的にクライストロン電源のPFNコイルは，アルミリングによりインダクタンスを調整するが，本モジュレータではアルミリングを省略したため調整することが出来ない。よって，設計段階でPFNコイルの定数を決定する為，シミュレーションを行った。PFNは16段で構成されるので各コイルのインダクタンスを調整し，所定の電圧パルスを得る。細かな調整に関しては，パルス平坦部の平坦度を評価関数とし，焼き鈍し法を用いてコイルのインダクタンスを最適化した。

• K. Okihira, F. Inoue, S. Miura
  三菱重工業株式会社
• H. Maesaka, T. Inagaki, T. Shintake
  理化学研究所

理研播磨研究所で建設中のX線自由電子加速レーザー(XFEL)では、クライストロン出力をRFパルスコンプレッサーでより高いピークパワーの高周波に圧縮し、加速管に送られる。XFEL計画では計６４台のC-Band RFパルスコンプレッサー(パルス圧縮器)を据付ける予定であり、２００９年６月現在、４１台の製作・RF計測が完了した。 パルス圧縮器は高い周波数安定度が要求されるため、量産途中でパルス圧縮器RF特性を調整するチューナ構造を見直し、再調整を実施た。その結果、パルス圧縮器RF特性は非常に安定しており、理研殿テストベンチでのハイパワー試験の結果、設計通りの増幅率が得られた。 今後、2009年末迄にパルス圧縮器64台の製作を完了させる予定である。

• S. Miura
  三菱重工業株式会社
• T. Shintake, T. Inagaki, H. Maesaka, N. Azumi
  理化学研究所播磨研究所
• S. Matsui, H. Kimura
  高輝度光科学研究センター
• H. Matsumoto
  高エネルギー加速器研究機構

三菱重工では2002年から2005年にかけて、理化学研究所播磨研究所殿向けに、Cバンドチョークモード加速管4本を開発、製作した。本加速管らは、SCSSテストライナックに使用されており、軸上電界37MV/mで安定に稼動している。 2007年より、理化学研究所殿X-FEL計画向けにCバンドチョークモード型加速管128本の量産を開始し、2009年6月現在で86本の生産を完了した。これらの加速管のうち何本かは、RFエージングを理化学研究所殿で実施され、軸上電界40MV/mで問題なく運転できることが確認されている。これらの加速管量産中間結果について報告する。

• T. Shintake
  理化学研究所、SPring-8

現在SPring-8に建設中のX線自由電子レーザー計画は、建設4年目を向かえ、2009年3月に加速器建屋の建設が終了し、加速器機器の設置が開始された。これから約1年半で電子入射器、主加速器、RF電源と制御機器、そしてアンジュレータ、ビームモニター等を設置し、２０１０年秋より加速管の高電界エージング運転を開始し、２０１１年には電子ビームをアンジュレータに通し、FEL調整運転を開始する予定となっている。これまでに、発振波長１オングストームを実現するために必要な、規格化エミッタンス 1 pai.mm.mrad以下の低エミッタンスの電子源の技術、それをピーク電流3 kAにまで圧縮する技術の見通しなど、すでにSCSS試験加速器にて実証済みである。真空封止アンジュレータの磁場精度を真空チェンバ内部で確認するための測定システム（SAFALI)が開発されプロジェクトはほぼ順調にすすんでいる。

• C. Kondo, T. Inagaki, K. Shirasawa, T. Sakurai, T. Shintake
  理化学研究所/SPring-8

XFEL/SPring-8では、低エミッタンスの電子ビームを安定的に加速させるため、制御機器や測定装置を安定的に動作させる必要がある。そのためには、従来大きなノイズ源となっていたRF源を、低ノイズ化することが重要であった。 そこで我々は、堅牢な鋼鉄製タンクで製作されたモジュレーター電源にクライストロンを取り付けた、一体型モジュレーター電源を開発し、様々なノイズ対策を施すことで漏洩ノイズの低減を目指している。このような一体化により、電源動作時に発生する5kAもの大電流パルスの経路が筐体内で閉じられるため、その電磁ノイズを筐体内部に封じ込めることができるようになった。また、ヒーターラインに乗るサイラトロンのスイッチングノイズは、筐体導入部にエポキシ含浸型ノイズフィルター（利昌工業製）を備えることで抑え込んでいる。 本発表では、これらのノイズ対策の詳細と、そられの効果について述べる。

• T. Sakurai, T. Inagaki, C. Kondo, T. Shintake
  理化学研究所　X線自由電子レーザー計画推進本部
• K. Shirasawa, S. Suzuki
  高輝度光科学研究センター

XFEL/SPring-8で使用するCバンド加速器システムの高電界RF試験について報告する。 C-band加速器システムはCバンド加速管2本、パルスコンプレッサー、Cバンドクライストロン、モジュレータ、高精度充電器等から構成される。XFEL/SPring-8ではこの構成を64ユニット使用し、電子ビームを400MeVから8GeVまで加速する。我々は昨年建設したテストスタンドにおいてRF機器の高電界性能の確認試験やRFエージングに必要な所要時間や手順の確認、モジュレータ等の高電圧機器の試験、制御を含めた実機システムの統合試験を行ってきた。これまでに400時間以上のRFエージングおよび高電界RF試験を2ユニットで実施した。RFエージング完了時の加速管の最大加速電界は40MV/mに達している。発表では高電界での運転状況やRFエージングの経過、加速管からの暗電流などを報告する。

• H. Maesaka, S. Inoue, S. Matsubara, A. Higashiya, T. Ohshima, M. Yabashi, T. Shintake, Y. Otake
  理化学研究所　X線自由電子レーザー計画合同推進本部
• K. Yanagida, H. Ego, H. Tomizawa
  高輝度光科学研究センター

X線自由電子レーザー(XFEL)計画で使用するビーム診断システムの開発状況について報告する。XFEL装置では分解能0.5μm以下のBPM ，分解能10μm以下のスクリーンモニタ(SCM)，高速でノイズに強いCT，ビームの時間構造を分解能10fs以下で測定するためのRFディフレクタ(RFDEF)が必要となる。これらの要求を満たすため，共振周波数4760MHzのRF-BPM，差動型のCT，オーダーメード光学系のSCM，共振周波数5712MHzのRFDEF空胴を開発してきた。前回報告以降，RF-BPM，CT，SCMについては量産初号機が出来上がったので，SCSS試験加速器においてビームテストをおこなった。その結果，XFELに必要な性能を持っていることの確証を得た。また，RFDEFについては7セルモデルを製作し，低電力RF測定をおこなった。その結果，必要な性能があることを確認した。