50mA用RFQ Y. Kondo, H. Hasegawa, J.Sawada, A. Ueno 1 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 要求仕様周波数 Wi Wf ピーク電流 duty 規格化エミッタンス 2 30mA RFQ 324 MHz 50 keV 3 MeV 30 mA 3% 1.0 mm･mrad 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 50mA RFQ ← ← ← 50 mA 3%→12% ← 2001/11/15 Beam optics design   KEKRFQで cell parameter をdesign、 PARMTEQM でbeam simulation。加速セクションでのFs -30°→-35° 3 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 Beam simulation 結果-1 4 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 Beam simulation 結果-2 5 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 Beam optics design まとめ 30mA RFQ vane長 3.115 m vane間電圧 82.9 kV 最大表面電場 31.6 MV/m 平均ボア半径 3.7 mm vane先端形状 0.89r0 透過率* 96% (36mA入射) 縦方向rmsエミッタンス* 0.080 MeV･deg *PARMTEQM計算値 6 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 50mA RFQ 4.285 m 80.7 kV 31.0 MV/m 3.6mm ← 98% (60mA入射) 0.10 MeV･deg 2001/11/15 Cavity 構造   upper block   材質 : 無酸素銅レーザー溶接による接合。周波数調整はvane冷却水の制御による。電磁場計算 – left block right block – – Laser welding lower block – SUPERFISH(pislなし) f=334.444MHz MAFIA(pislあり) f=322.4117MHz MAFIA(pislなし) f=332.8667MHz 334.444-(332.8667-322.4117) = 323.989MHz 7 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 完成予想図  30mA 215mm(pisl間)x13 +160mmx2=3115mm  50mA 210mmx19 +150mm+143mm =4283mm 8 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 Cold model 9 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 周波数測定結果レーザー溶接前レーザー溶接後 Q0 325.24 325.19 Q=2426 Q=8175 D0a 326.855 326.583 D0b 327.547 327.759 D0a-D0b 0.692 1.176   10 SUPERFISH 325.76 Q=10386 MAFIA 323.454 Q=9616 325.528 Q=9080 Q-modeの溶接前後の周波数変化は、-50kHz。 D-modeの分離幅は、+484kHz。第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 Vaneの歪み 11 第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 レーザー溶接後のField分布 8000 10000 df (arb.) df (arb.) Data taking started at Thu Oct 18 11:11:55 2001 Data taking started at Thu Oct 18 21:38:56 2001 16000 12000 103371115J2Rq01 -0.460649 24324.508351 103408736J2Rq01 4.780436 19371.295248 103371115J2Rq02 -0.757599 16283.458585 103408736J2Rq02 7.083984 19803.178747 14000 103371115J2Rq03 -3.366210 15140.653311 103408736J2Rq03 7.749473 22981.592244 10000 103371115J2Rq04 -4.363358 23714.873275 103408736J2Rq04 4.647698 21226.229874 12000 8000 6000 4000 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 z (m) 0.6 0.7 0.8 -2000 チューナーによる調整前   12 f=325.006 0 0 -2000 4000 2000 f=325.190 2000 6000 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 z (m) 0.6 0.7 0.8 チューナーによる調整後ダイポールモードの混入により、僅かな寸法誤差でfield分布に大きな影響が出た。チューナーにより、各象限のfield分布を均一に調整。周波数変化184kHzは対向vane間gapおよそ18mmに相当。第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15 Summary     13 統合計画の要求仕様(peak current 50mA、duty 3%)をみたすRFQを現在製作中である。空洞はレーザー溶接による接合によって組み立てられる。 Cold modelの測定によって、レーザー溶接による歪みは、チューナーによる周波数の調整範囲内であることが実証された(寸法誤差で10mm程度)。 2001年度は実機の1/3の試作機(実際に使用することを想定)を製作。High power試験は来年度の予定。第2回大強度陽子加速器計画技術報告会 2001/11/15