Transcript 6π/9

STF B.L. #6
th
5
Vertical Test Summary
~High-light~
Period : 2009/6/3~6/5
Contents :
▪ Experimental Log
▪ Q0-Eacc curve @ 2K&4K
▪ Quench behavior
▪ Cable correction & check
▪ Comparison of every Q0-Eacc curve
▪ Radiation Level
▪ T-mapping Results
▪ Eacc @each cell
▪ X-ray Monitor & other Results
▪ Summary
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
1
Kirk
6/3 (Wed)
10:30
12:04
19:10
6/4 (Thu)
9:28
9:39
10:03
12:20
入ってしまい、
Experimental Log
B.L. #6空洞をクライオスタットへ移動
ヘリウムトランスファー開始
トランスファー終了（１本目デュワー空）
パスバンド(TM010)モード周波数のみ測定する
4.2K測定開始
4.2K測定終了 (Eacc, max=8.5MV/m, P0=183W)
ヘリウムトランスファー @4.2K
減圧開始
普段に比べて減圧ポンプの振動が激しい！制御室の床が工事現場並みに揺れる。
いろいろ現場調査を行ったが、原因不明。業者に見てもらったところ、過負荷状態で
長時間運転するとこういう状態になるらしいが…。オイルミストが詰まっている可能性もあるため
来週業者に見てもらうことにした。
14:31
16:51
19:36
ヘリウムトランスファー @2.40K
減圧再開
πモード測定 (Eacc, max=22.1MV/m)
21:09
8π/9モード測定 (Eacc, max=26.5MV/m)
21:58
7π/9モード測定 (Eacc, max=24.2MV/m)
22:30
6π/9モード測定 (Eacc, max=26.9MV/m)
23:58
Quench時にフィールドがゆっくりと下がっていく現象が観測された。回復は早い。
πモードと同様にフィールドがゆっくりと下がっていく現象が観測された。中間状態
結局フィールドは回復しなかった。
これまでと同様にフィールドがゆっくりと下がっていく。
反射の振る舞いが急におかしくなった。ケーブルに異常が生じた可能性あり。
5π/9モード測定 (Eacc, max=14.4MV/m)
低いフィールドでQuenchが起こる。外側のケーブルを交換してみたが変わらず！全反
射状態。
6/5 (Fri)
0:05
0:10
4π/9モード測定(standard dataすら測定できず)
STF Baseline Cavity
Meeting
測定を終了し、cable
correctionとTRD測定を行う
(2009/6/8)
クライオスタット内の入力ラインが断線しかかっていることが判明！
2
Q0-Eacc Curve for STF B.L. #6 @1.6K & 4.2K
22.1MV/m
Field emission
Field emissionが激しく、上下フランジに発熱が観測された。
8.5MV/m
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
3
各モードにおけるQuench時の振る舞い
pass-band field decay
mode
reflect
e-
cavity
vacuum
other
modes
heating
location
radiation
π
fast
振動
有り
~5.2x10-7Pa
6π/9, 7π/9,
8π/9(毎回
ではない)
両フランジ
pick-up
55mSv/h
8π/9
slow
(sec order)
振動
少し
~1.0x10-7Pa
無し
両フランジ
（1回のみ）
613μSv/h
7π/9
slow
(sec order)
振動
無し
~8.3x10-8Pa
無し
無し
950μSv/h
6π/9
slow
(sec order)
奇妙な振動
無し
~2.0x10-7Pa
5π/9(毎回
ではない)
#1セル
302μSv/h
5π/9
slow
(sec order)
振動無し
全反射状態
無し
~1.0x10-7Pa
無し
無し
無し
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
4
πモードの波形
e6π/9が出た
field
reflect
7, 8π/9が出た
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
5
8π/9モードの波形
fast quench
slow quench
最後はパワーを上げていくと
反射の振る舞いが変化する
現象が観測された
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
6
7π/9モードの波形
上の拡大
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
7
6π/9モードの波形
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
入力ケーブルが壊れたか？
8
5π/9モードの波形
フィールドが最後まで下がらない
14.4MV/mまで達した後、低フィールドで
マッチングが全く取れない状態に陥った。
ほぼ全反射に近い状態であった。
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
9
cable correctionとTDRの測定結果
• cable correction
• Cryostat内の入力ラインの全反射条件での測定結果が、朝に測定した結果
と大きく異なっていた（59 → 8mW）。
• 他のラインは変化無し。
• TDR
• calibration用の2m長のケーブルは問題なく測れている。
• 入力ラインの終端までの長さ5.84mは見えているが、途中に変な段差があ
る（上から2.12mの所）。
• transmitとprobeの長さはそれぞれ4.76mと4.80mであった。
• 先ほど新品を調べたところ5.68m(縦測定に使用している方はアンテナ分も
含まれている長さである)あり、途中に段差などは全く無かった。
較正用ケーブルのみ
変な段差STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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今後の縦測定に対する提言
TDRをピット内に常設し、縦測定の前後で
各ケーブル長を測る。
cable correctionを行うよりは楽にチェックできる
型式 : Tektronix Metallic TDR cable tester 1502B
spectrum analyzerを常設する。
現在使用しているものはKEKBのものであるため。
3GHzぐらいまでで十分か？
KEKB加速空洞
: Agilent E4402B (9kHz – 3GHz)
KEKBクラブ空洞 : Tektronix RSA 3303A (DC 3GHz)
手持ちの補正予算で二つとも直ちに購入しますが、
よろしいでしょうか？
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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3回の縦測定の結果の比較
heating @Cell #9
heating @flanges
heating @Cell #7
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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5 pass-band modes measurement
?
5π/9以外はいずれもfield emissionの影響が見られる
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Radiation Level in π mode measurement @2K
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Radiation Level in every pass-band mode @2K
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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3回の縦測定での放射線量の比較
同じフィールドで比較した場合の放射線量は徐々に減少している。
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Summary of pass-band mode excitation
測定日
空洞名
測定モード 出現したモード
当時の状況
発熱セル
2008/10/8
AES#1
4π/9
π/9
2008/12/18
MHI#6
6π/9
π/9, 2π/9, 3π/9
放射線無し。
#7
2009/1/22
MHI#6
6π/9
3π/9
ある程度成長するとそこ
で定常的になる。
? (No T-map)
2009/2/26
MHI#5
6π/9
π/9, 2π/9, 3π/9
#6
4π/9
π/9
#8
π
8π/9
#5
6π/9
4π/9
4π/9
5π/9, π
π
6, 7, 8π/9
一瞬出ていた。
毎回ではない。
無し
8π/9
1285.56MHz
一瞬出ていた。
パスバンドに該当せず。
無し
6π/9
5π/9
一瞬出ていた。
#1
2009/4/16
2009/6/4
MHI#5
MHI#6
? (Power limit)
#6
一瞬出ていた。
#6
出たり出なかったりする。
4π/9と6π/9は出やすいモードのようである。
MHI#6の最後の測定ではいずれもQuenchと同時の瞬間的な出現であった。
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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反応していた抵抗の番号
π
6π/9
Top flange (22)
Bottom flange (32, 33)
pick-up (130)
Cell #1 (177, 188, 199)
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Heating @flanges during π, 8π/9 modes
π
8π/9
6π/9
π
7π/9
8π/9
5π/9
top flange
top flange
bottom flange
pick-up
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Heating @flanges during π, 8π/9 modes
πモードの最後の状況。
π
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Heating @Cell #1 during 6π/9 mode
6π/9
6π/9
cell #1 150°@赤道
cell #1 180°@赤道
cell #1 210°@赤道
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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T-mappingの結果
•π
• 両フランジで発熱あり
• 6, 7, 8π/9モード出現
• 8π/9
• 両フランジで1回だけ発熱あ
り
• 6π/9
• #1セルで発熱あり
• 5π/9モード出現
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Eacc (on axis) per Cell
unit : [MV/m]
cell
π
8π/9
7π/9
6π/9
5π/9
4π/9
3π/9
Eacc, max
1&9
22.1
26.5
24.2
26.9
26.9
2&8
22.1
23.6
12.8
0.0
23.6
3&7
22.1
17.5
4.8
26.9
26.9
4&6
22.1
9.8
18.6
26.9
26.9
5
22.1
0.0
25.8
0.0
25.8
No heating
(Quenchで
終わるが
発熱場所
は不明)
No heating
(Quenchで
終わるが
発熱場所
は不明)
limiting
cause
flanges
heating
(self-pulse
ではない)
another
pass-band
6, 7, 8π/9
出現
(一瞬だけ)
cell #1
heating
5π/9出現
(一瞬だけ)
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Summary of T-mapping result at STF
cavity
# of V.T.
Eacc, max [MV/m]
heating cell
@π mode
cause of limitation
for π mode
heating cell @other
pass-band modes
radiation level
@Eacc, max[μSv/h]
AES#001
2nd
15.7
#3
defect
#3@5, 6, 8π/9
464
AES#001
3rd
21.8
#3
defect
#5 & #8@3π/9
#3@5, 6, 8π/9
>1000
MHI#5
1st
27.3
#5
field emission
#5@3π/9
#1 & #9@4π/9
>1000
MHI#5
2nd
19.7
#8
defect or
contamination
#8@3, 4, 8π/9
#3@5π/9
#1 & #6@6π/9
#5@7π/9
143
MHI#5
3rd
27.1
#5
defect or
contamination
#5@3, 5, 7π/9
#6@4, 6π/9
303
MHI#6
1st
25.7
#7
field emission
#5@3π/9
>1000
MHI#6
4th
19.6
#9
multipacting
(?)
#5@3π/9
#9@4~8π/9
0
MHI#6
5th
22.1
flanges
field emission
#1@6π/9
56000
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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X線の振る舞い (上下の軸上の比較)①
π
8π/9 7π/9 6π/9
5π/9
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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X線の振る舞い (上下の軸上の比較)②
左の時間領域におけるscattered plot
π
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
26
X線の振る舞い (#4-#5セル間のアイリ
ス)
π
8π/9 7π/9 6π/9
5π/9
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
27
その他のモニターデータ①
π
8π/9 7π/9 6π/9
5π/9
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
28
その他のモニターデータ②
πモードの様子
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
29
その他のモニターデータ③
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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Summary
 STF B.L.#6空洞の5回目の縦測定を行い、到達フィールドが
22.1MV/mに回復した。
 エタノール洗浄を行ったが、field emissionが起こった。
 放射線量も多い。
 パスバンド測定中に入力ケーブルの不具合が生じた。
 cable correctionやTDR測定での結果より。
 πモードにおいてセルの発熱は観測されなかったが、両端フラ
ンジに発熱が観測された。
 電子衝突に因るものと思われる。
 6π/9モードで#1セルに発熱が観測された。
 発熱の程度は小さい。
 別なパスバンドの励起はπと6π/9で観測されたが、出現の様子
は瞬間的であり、クエンチと同時に起こる。
 クエンチ時に空洞真空の悪化が起こった（#5空洞と同じ）。
STF Baseline Cavity Meeting
(2009/6/8)
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