Transcript 1 - KEK

CHANGE OF HIGH GRADIENT
PERFORMANCE
DUE TO HEAVY DAMPING GEOMETRY
肥後寿泰,松本修二、横山和枝、福田茂樹,
東保男, 高富俊和、上野健治、
KEK
1
要旨
TeV以上の高エネルギーリニアコライダーに必要な100MV/m
級の高加速勾配を目指す基礎技術研究として、20㎝進行波型
加速管に対する高電界試験を行っている。
昨年はダンピング構造無しの加速管で100MV/m運転が実現
されてたことを報告した。その後、同一加速パラメータで、強減
衰構造を有する加速管の試験を行い、比較を行ったので今回
の報告とする。
試験加速管の製作は、KEKによるセルの製作、SLACによる化
学研磨、水素ロウ付け、真空ベーキングにより行った。
2台ペアで同時に製作し、一台づつKEKのNextefとSLACの
NLCTAで試験する。
ここではSLACの結果を参考にしつつ、主にKEKの試験結果に
基づいて報告、議論する。
2
232
4.4
Pload
= 53.0 MW, P load
= 37.4 MW
in
out
Eff = 0.0 %
tr = 0.0 ns, tf = 0.0 ns, tp = 100.0 ns
T18 unloaded
100MV/m
200
Es
P (MW), Es (MV/m), Ea (MV/m),
P [MW] (black), E (green), E (red) [MV/m],
s
a
2] (magenta)
(MW/mm2)
T(C),
Sc*50
S *50 [MW/mm
 T [K] (blue),
c
250
250
Pload
= 57.5 MW, P load
= 34.3 MW
in
out
Eff = 0.0 %
tr = 0.0 ns, tf = 0.0 ns, tp = 100.0 ns
Sc
148
2.7
150
126
Ea
100
P
53.0
37.4

50
T
8.1
0
0
2
4
6
8
10
iris number
12.5
12
Iris number
14
16
18
4.4
Sc
3.2
Es
155
150
120
Ea
100
76
226
TD18 unloaded
100MV/m
200
c
P (MW), Es (MV/m), Ea (MV/m),
P [MW] (black), E (green), E (red) [MV/m],
s
a
(MW/mm2)
T(C),
Sc*50
T [K] (blue), S *50 [MW/mm 2] (magenta)
加速管パラメータ Unloaded 100MV/m
T18 テスト済
テスト中 TD18
Un-damped
Heavily damped
79
P
57.5
50
47.0
34.3
29.1
0
T
0
2
4
6
8
10
iris number
Iris number
12
14
16
18
テストフロー
Design for
CLIC (CERN)
High power
test (NLCTASLAC)
Fabrication of
parts (KEK)
CP
(SLAC)
Two structures are made and
treated as the twin for the
evaluation.
Bonding
(SLAC)
VAC bake
(SLAC)
High power
test (NextefKEK)
Processing whole history
Undamped
Damped
5
暗電流の比較 及び 変遷とβ×Es
T18_Disk
TD18_Disk
T18_#2 Dark Current evolution
081128-081224-090224-090414-090515
100
1
FC-Mid
microA
10
FC-Mid [microA] (081128)
FC-Mid [microA] (081224)
0.1
FC-Mid
microA
(253ns, 090225)
FC-Mid
microA
(253ns, 090414)
FC-Mid
microA
090515
0.01
50
60
70 80 90 100
200
Eacc [MV/m]
Eacc for peak dark current of 10 mA
90MV/m
70MV/m 漸増
放電頻度の比較 及び 変遷
T18 Eacc依存性
比較
Damped
Undamped
TD18 Eacc依存性
変遷
幅依存性
変遷長期
7
特異な真空圧力特性 ミリング＋旋盤加工構造
TD18_Disk_#2
マルチパクター
・強減衰構造で顕著
・数MW～１０MW 程度で必ずベース
圧力の悪化がある
・１時間程度でもRFオフ、又は長期に
高電界で運転後、パワーを下げた場
合に生ずる
・再現性がある
・マルチパクタリング？
表面磁場増大
ミリング＋ターニング
今回Light etching
これらが関連して、緩慢はプロセシング、
真空特性悪い、放電頻度多い？？
今後の課題と認識している。