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誘導加速シンクロトロン用1MHz誘導加速空洞の開発
The 14th Symposium on Accelerator Science and Technology, Tsukuba, Japan, November 2003
誘導加速シンクロトロン用1MHz 誘導加速空洞の開発
鳥飼幸太、下崎義人、小関国夫、中村英滋、外山毅、荒木田是夫、山根功、佐藤皓、
白形政司、鈴木敏一、五十嵐進、大見和史、和気正芳、木代純逸、高山健
高エネルギー加速器研究機構 〒305-0801 茨城県つくば市大穂 1-1
振幅依存性を持ち
概要 W . f 2+α B 2+ ?
KEK12GeV PS を用いた誘導加速シンクロトロンの実証
αとβは磁性体固有の相関を持つ。
試験ステップ1では既存 RF で捕捉した1ブースターバン と表される。ここで
チを4 連の誘導加速空洞(合計出力電圧:10kV=2.5kV×4、 冷却の観点からは磁束振幅を低減するためにコアの体積
パルス長250nsec)だけを使って8GeV まで加速する事が計 を増加させる。一方マッチング抵抗に比べて加速空洞のイ
ンピーダンスの差が十分大きい場合、マッチング抵抗のみ
画されている。本計画で用いる誘導加速空洞は陽子の周回
で数十kW の熱負荷を全て受け持つことになり負荷設計の
周波数に等しい約1MHzで電圧パルスを発生させねばなら
観点からは好ましくない。KEK-PS の 1 セクションに設置
ない。論文では誘導加速空洞の機械?電気設計の要点:除
できる装置はビーム軸方向に 1m 程度と短く、インダクタ
熱、負荷インピーダンス、フラットトップ平坦度、カップ
ンスを増加するにはトロイダルコアの外径を拡大させる
リングインピーダンスの理論的な計算と製作後の測定結
ことで対応する。
果およびその解析について述べる。
加速空洞の冷媒としては純鉄ベースの微細結晶合金を腐
食せずかつ誘電率の低いシリコン油(ε=2.2)を使用する。
1 高繰り返し誘導加速シンクロトロン
流れ場が層流である場合の一般的な熱伝達率h はブラジウ
将来におけるシンクロトロンの大強度化のためには既
スの式
存 RF では限られた加速領域にどれだけの粒子を詰め込め 1
2 1
2 1 ?
るかに主眼が置かれてきた。これに対し誘導加速装置を利 . v
3 ? ? 6 2
用してステップ電圧を加速電圧として用いるシンクロト h = 0.664. ? ?cp 3 ∝ [J/sec ?m ]
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