Proceedings of the 22nd L inear A ccelerator M eeting in Japan

pp-24

Status of Pulse Stretcher,K SR
Tonguu H., Fujita H., Inoue M., Iwasita Y.，Noda A., Shirai T. and Sugimura T.
Science Research Facility
Institute for Chemical Research(ICR), Kyoto University
Gokanosho, Uji-city, Kyoto 611, Japan

Abstract
The electron storage ring, KSR is studied as a pulse stretcher for the lOOMeV electron linac
at ICR, Kyoto University. As for this stretcher mode, output beam from the electron linac will beinjected with 3-turn injection by the purturbator and extracted with third-order resonanceextraction from KSR. Therefore the duty factor of the extracted beam is expected to be morethan 90% .

パ ル ス ス 卜 レ ッ チ ヤ ー K S R の現状
1. はじめに京都大学化学研究所附属原子核科学研究施設においてシンクロトロン放射光を用いた研究、実験を行 う た め の 光 源 と し て 300MeV 電 子 蓄 積 リ ン グ
KSR 及 び そ の 入 射 器 と な る lOOMeV、s バンド(2857MHz)ディスクロー ド型ライナックの建設を進めている。 KSR の最高エネルギーは 300MeV と低 い た め 偏 向 部 か ら の 放 射 光 の 臨 界 波 長 は 17nm

表 1 KSR主要パラメ一夕
最高エネルギー
入射エネルギー周長
超周期
偏向角
曲率半径となり、より短波長の光源を得るためにストレートセクションに挿入光源を設けることを検討している。 さらにライナックの出力ビームの duty factorが 2X10 一5 と低いため、改 善 策 と し て KSR をパル
スストレッチャーとして使用する準備を行ってい

エッジ角
長直線部長さRF 周波数
ハーモニック数る。また、このストレッチャーでの運転が放射光源としての蓄積リングに必要な超高真空を得るまでのエージングになるというメリッ卜がある。

ベー夕トロン振動数水平方向
垂直方向
偏向部からの光の臨界波長

2 . パルスストレッチヤー概要
K SR と 電子 ラ イ ナ ッ ク は 10H z の繰り返しで運n—値

300MeVlOOMeV25.689m
260°
0.835m00°
5.619m116.7MHz102.75 ，1.2517nm

転され、リングのキッカーマグネットの励磁時間により最大パルス幅 1 M sec、 リングのアクセプ夕ン
ス に よ り 最 大 電 流 100mA、エ ッ ミ ッ タ ン ス 250

ラインを設けることは不可能なのでもう一方のストレー卜セクシヨンにインジェクシヨンラインと交差させるか たち での 設置 につ いて 検討 を進め ている。この配置方法のもう一つのメリッ卜としてラ% • mm • m ra d となるライナックからの出力ビ一イナックと同じビームダン プを 使用す るこ とが でムをパー夕べ一夕 (PB)を 用 い た 3 ターン入射と入きる。
リングへの入射から 100msec の時間幅で行われ

射 後 、約 10m sec 後 か ら の 取 り 出 し に よ り duty

るとなるビームの取り出しは RF knock-outによりベー夕卜ロン振動数に共鳴する水平方向 RF電場をfactorは 90%以上に改善される。また、平均及びピー ク の 電 子 数 は そ れ ぞ れ U X l C ^ p s ^ X 1015ppsか ら 1.5X1012pps,1.7X1012p p s とピーク電流を抑与え、振 幅を 増加 させ る 3 次の共鳴取り出しによりえ、平均電流を向上させることができる1〉。
しかしこのス卜レッチヤーモードでは挿入光源行う。この取り出しでのメリットは共鳴付近でベー夕トロンチューンを固定することでセパラトリッのあるストレートセクシヨンにビーム取り出しのクスが一定に保たれるため、取り出しビームの角度titanium sublimation pump

Electron Linac||~ || sputter ion pumpionization gauge
cold cathode ionization gauge
thermocouple gauge-jO t- rotary pump

M valve

図 1 . KSR真空系ブロック図の広がりを小さくできることがあげられる。図 1 のようにクロマティシティ補正用の六極電磁石(SXA，SXB)を両アーク部の対角にそれぞれ設置し、インフレクタの対角にパー夕べ一夕を設ける。インフレクタ直後に共鳴励起用六極電磁石 (SXR)、インしラインも同様にセプタムマグネットとその下流のクロスチェンバーとの間で力プトン膜またはチタンやベリリウムの窓を使用する予定である。しかし、このカプトン膜はメンテナンスとして取り替え

フレク夕と同じストレートセクションにビーム取り出しのための静電セプタム (ESS) 、その下流にセの必要があり、この作業のために系を大気解放しなければならない。またインサーシヨンデバイスのセクシヨンについても同様に研究開発の進展に応じプ夕ムマグネットを設置することで取り出しビー
ム は 4 6 ° に偏向される。て大気解放の必要性があると予想されることから、メンテナンスの必要なストレートセクシヨンと放4 . 真空系
現在のところ排気装置は図 1 のように設置され、チェンバーの取り付けが済み次第排気が開始できるよう整 ■ されている。
ポ ンプ の 配 置 に つ い て は 300MeV の放射光源とし て KSR を運転した際のチェンバー内壁への放射光の照射により生じるアウトガスのビーム寿命に及 ぼす影響を考慮してアーク部における排気ポー卜を中心にイオンポンプ、チタンゲッタ一ポンプを配置することにした。またターボ分子ポンプからなる粗引き系は熱脱離によるアウトガスの多い RF チェンバーに設置し、 R F チェンバーのほぼ対角に位置する排気ポートにもう 1台粗引き系を設けて排気を行う予定である。
KSR と入射系とはインフレクタ一内部の厚さ 50U m のカプトン膜で真空系を切ってあり、取り出射光によるアウトガスのため長時間のエージングが必要とされるアーク部との境にゲートバルブを設けることについて検討された。
一度放射光によりエージングを済ませた系は窒素封入からの大気解放を行えば次回からのエージングは比較的容易であるとの情報があり2)、さらにインフレクタ一とアーク部との間には SXR が設置されるためインフレクタ一のメンテナンススペースの確保が難しいこともあって、南ストレートセクシヨンでのゲートバルブの設置は考えないこととした。これによりインサーシヨンデバイスを除くリングチェンバー内の粗引きは上記で述べた 2 力所で行うことができる。インサーシヨンデバイスの両端については現在検討中である。

5 . 現状ライナックは 1995 年よりユーザーへのビーム供図 4.KSR レイアウ卜
モードでの必要ビーム寿命 (100msec)に 対 す る 3X

10一6Torr程度の真空度は十分に得られている。しかし な が ら 300MeV 電子蓄積のことを考慮し、南ス
Position[m]図 3.KSR 真空度
給 を行 っ てい る 3^ そ し て KSR は 1995 年に各マグネットのアライメントおよび据え付けを終了し、1996 年に電源系，制御系，冷却系の整備を行った。そしてアーク部の真空チェンバーの取り付けも終え、昨 年 図 1 の粗引き用の排気セッ卜を使用して粗引きを行い、 5X10—6Torrの真空を得ることがてき、へリウムリークテストで深刻なリークのないことが確認 さ れて い る 4^ また、心配されたチェンバー内での炭化水素等の汚れも少なぐ粗引きにおけるアウトガスのほとんどが水分であった。 （図 2)
現在までにイオンポンプ、チタンゲッタ一ポンプによる排気は行っていないが、図 1 のポンプ配置による到達真空度は図 3 のように予想される。図 3 のx 軸はインフレクタ一からの距離であるが、 当初考
え て い た lOOMeVの放射光よりも材質が銅である
上に内壁の表面積の広い RF チェンバーの熱脱離によるアウトガスの影響が大きく、その付近では 〜 10—sTorrと真空が悪くなっているが、ストレツチヤー

トレートセクシヨンでのビームの入射及び遅い取り出しの計画とともに並行してポンプの増強等についての検討が必要とされる。
現在、今 年 度 中 の KSR へのビーム入射に向けてビーム入射用のベンデイングマグネッ卜と取り出しのためのセプ夕ムマグネッ卜、静電セプタム、そしてそれらに付随する真空チェンバーの準備が進んでいる。

6.参考文献1 ) A. Noda, et a l . , “ KSR AS APULSE
STRETCHER” . Proc. 1997 PAC.
2) T. kitamura,private communication.
3) T. Shirai, et al., “Performance of the lOOMeVInjector Linac for the Electron Storage Ring at theKyoto University” . Proc. The 18-th International
Linac Conference, 1996, pp240-242.
4) H. Tonguu, et a l . , “ Vacuum System of theElectron Storage Ring, KSR ’’ • Proc. The 21-th
Linear Accelerator Meeting, 1996, ppl47-149.