ハドロン加速器ビーム増強のための誘導加速装置の開発

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14046221
• Research Institution: The High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 高山 健 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 教授 (20163321)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 和気 正芳 高エネルギー加速器研究機構, 低温工学センター, 助教授 (90100916) ; 中村 英滋 高エネルギー加速器研究機構, 加速器研究施設, 助手 (70311131) ; 木代 純逸 日本原子力研究所, 東海研究所, 主任研究員 (30132682) ; 作田 誠 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教授 (40178596)
• Keywords: 誘導加速空洞 / 磁性体 / Coupling Impedance / DSP

Research Abstract

平成14年度は誘導加速空洞本体のR&D項目の内以下の課題を解決した。
(1)誘導加速空洞用の磁性体の特性試験と、空洞を1MHzで駆動した場合の発熱の除去法のR&DをANSYSを用いた熱解析を行い、それに基づいてR&D2号機空洞を製作し冷却媒体の循環試験等を行った。その結果、絶縁油による強制対流冷却、水による熱交換という冷却方式を確立した。
(2)誘導加速空洞のビームとの相互作用の大きさの自安であるCoupling Impedance測定ベンチの構築を行った。将来的にも様々な構造と大きさの加速空洞が製作される予定であるが、これらのCoupling Impedanceの掌握は不可欠であり、ネットワークアナライザーと組み合わせる同軸構造impedance測定器を製作した。
(3)平成15年度はKEK12GeV-PSに誘導加速空洞導入する場合の必要な制御系の構築を諮った。全部はまだ完成していない。誘導加速には加速装置を全てデジタル信号で制御するコンセプトが立てられている。誘導電圧生成はビームバンチ信号と閉じこめ用の既存RF信号を合成して加速器コントロール室で作られ、加速器トンネル近傍においた高圧モジュレーターのゲート駆動用の親信号として送られる。DSPを使うた信号生成方法が現在構築中である。数回のMachine Studyの中で実際の加速器機器を運転しながら、伝送信号特性の詳細な情報を得ている。

Research Products

• [Publications] Y.Shimosaki et al.: "Beam-dynamic effects of a droop in an Induction Accelerating Voltage"Phys.Rev.ST - Accel.and Beams. 7. 014201 (2004)
• [Publications] 鳥飼幸太 他: "誘導加速シンクロトロン用1MHz誘導加速空洞の開発"Proceedings of the 14^<th> Symposium on Accelerator Science and Technology. 284 (2003)
• [Publications] K.Koseki et al.: "R&D Works on 1MHz Power Modulator for Induction Synchrotron"Proc.of 2003 Particle Accelerator Conference. ROAC011 (2003)
• [Publications] K.Takayama: "Induction acceleration looks to the future"CERN Courier. 43・3. (2003)
• [Publications] K.Takayama et al.: "Superbunch Hadron Colliders"Phys.Rev.Lett.. 88. 144801 (2002)
• [Publications] M.Watanabe: "Magnetic Core Characteristics for High Rep-rate Induction Modulator"Review of Scientific Instruments. 73. 1756 (2002)