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Yamamoto, Y.

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WOOPE02 KEKB加速器の現状 63
 
  • H. Koiso, T. Abe, K. Akai, M. Akemoto, A. Akiyama, M. Arinaga, K. Ebihara, K. Egawa, A. Enomoto, J. Flanagan, S. Fukuda, H. Fukuma, Y. Funakoshi, K. Furukawa, T. Furuya, K. Hara, T. Higo, H. Hisamatsu, H. Honma, T. Honma, K. Hosoyama, T. Ieiri, N. Iida, H. Ikeda, M. Ikeda, H. Ishii, A. Kabe, E. Kadokura, T. Kageyama, K. Kakihara, E. Kako, S. Kamada, T. Kamitani, K. Kanazawa, H. Katagiri, S. Kato, T. Kawamoto, S. Kazakov, M. Kikuchi, E. Kikutani, K. Kitagawa, Y. Kojima, I. Komada, K. Kudo, N. Kudoh, K. Marutsuka, M. Masuzawa, S. Matsumoto, T. Matsumoto, S. Michizono, K. Mikawa, T. Mimashi, S. Mitsunobu, T. Miura, K. Mori, A. Morita, Y. Morita, H. Nakai, H. Nakajima, T. Nakamura, K. Nakanishi, K. Nakao, S. Ninomiya, M. Nishiwaki, Y. Ogawa, K. Ohmi, Y. Ohnishi, S. Ohsawa, Y. Ohsawa, N. Ohuchi, K. Oide, M. Ono, T. Ozaki, K. Saito, H. Sakai, Y. Sakamoto, M. Sato, M. Satoh, Y. Seimiya, K. Shibata, T. Shidara, M. Shirai, A. Shirakawa, T. Sueno, M. Suetake, Y. Suetsugu, T. Sugimura, T. Suwada, Y. Suzaki, S. Takano, S. Takasaki, T. Takenaka, Y. Takeuchi, M. Tawada, M. Tejima, M. Tobiyama, N. Tokuda, Y. Yamamoto, Y. Yano, K. Yokoyama, M. Yoshida, M. Yoshida, S. Yoshimoto, K. Yoshino, D. Zhou, Z. Zong
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

KEKB加速器は2007年1月に超伝導クラブ空洞を導入し、同年10月以後、順調にクラブ交差による実用運転を行なっている。クラブ交差で高いルミノシティを達成するには、従来のレベルを超えた精密な誤差補正とビーム衝突調整が不可欠である。その一つとして、今期新たに、電子・陽電子両リングに合わせて28台の歪6極磁石を設置し、衝突点における水平垂直結合の運動量依存性を補正したが、この補正が突破口となって、クラブ以前の記録17.6/nb/sを大きく上回るピークルミノシティ20.84/nb/sが達成された。また、1日・7日間などの積分ルミノシティも記録を更新し、現在総積分ルミノシティは953/fbに達している。入射ビームをパルス毎に切り替えてKEKB両リングと放射光リングの3者に同時入射する技術が最近実用化され、衝突調整の効率が向上したことも、今回の成果に繋がっている。

 
WOACB04 ERL入射器用超伝導空洞システムの開発 405
 
  • 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。

 
WOACB05 超伝導加速管の縦測定における超多点温度マップ 409
 
  • H. Tongu, Y. Iwashita, H. Fujisawa
    京都大学
  • H. Sato
    理化学研究所
  • H. Hayano, K. Watanabe, Y. Yamamoto
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

超伝導加速管に冷却した状態で高周波電力を注入して行うテストとして最初に空胴を立てた状態で行ういわゆる縦測定がある。この時、空胴表面に多数の温度センサーを取り付けて投入高周波電力を上げながらその温度変化を測っておけば、空胴内表面の欠陥などによる発熱が測定できる。充分な密度でセンサーが配置できれば発熱場所の特定が容易になる。センサー密度を1平方センチ当たり一個と想定すると、約五千個のオーダーのセンサーが必要になり、それぞれクライオスタットから常温まで2本ずつ線を引き出すと一万本のケーブリングが必要になり、実装上の困難を引き起こす。このため、低温側でCMOSのアナログSWを用いて信号を時分割多重化を行い、伝送することを考えている。CMOS—ICの低温での動作は確認されている。このテストの結果について報告する。

 
TOACC02 ILCに向けた高電界空洞性能試験のKEK-STFにおける最新結果 769
 
  • 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。

 
FPACA10 TTF-V入力結合器の大電力試験 931
 
  • 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。

 
FPACA11 KEK-STFにおける超伝導加速空洞の空洞内面検査 934
 
  • 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。

 
FPACA14 ILC/STF用超伝導空洞の加速モード周波数変化 943
 
  • 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。