Jefferson lab訪問
2013年7月17日
ERL検討会
阪井 寛志、梅森 健成①New SRF facility見学②CEBAF 加速器見学(upgrade中)③Jlabでのmeetingについて(field emissionについて議論)

Thomas Jefferson National Accelerator Facility
CEBAF Accelerator

Newport News, Virginia

39°51'28.00" N 96°07'33.60" W

Slide from Ari D. Palczewski
SRF Research and accelerator production facilities

①Jefferson Lab Slide from Ari D. Palczewski
Technology and Engineering Development
Facility Project (TEDF)
TED building 2012

A DOE Science
Laboratory
Infrastructure
modernization
project
Provides the first
2nd-generation SRF
facility in the world

New SRF lab TLA (Addition) 2012

Renovated SRF Test Lab (TL) 2013

SRF Work Centers in New Test Lab
Vertical Test Area &Electronics Shop
Physics

Parts Cleanand Etch

R&D ChemLab

Cryomodule
Test

Process Support
Area
R&D Labs
Clean Room
VerticalAttachment
QA/CMM &Tuning
R&D Clean Lab

1st and 2nd
Floor Offices

Fabrication

Furnaces
Cryomodule
Assembly

Machine Shop
Electron beam
Welding

Slide from Ari D. Palczewski

Slide from Ari D. Palczewski
SRF Facilities inChemistry, cavity
SRF treatments,
Facilities
in JLab TEDFandTEDF Project
R&D
support areas

Advanced Conceptual Design

Cavity andcryomodule
cryo/RF testing

Cleanroom

Fabrication

Cryomodule
assemblyNewアニール用真空炉

電子ビーム溶接

プレス機

遠心バレル機 ＆ 3次元測定器

ERL(FEL)用空洞（再処理して性能向上目指す）

New clean Room facilities

Slide from Ari D. Palczewski
From Air Handlers
HEPA
Filters

Upgraded clean room space to ISO-4 (all class 10assembly)•••••

Clean Room

100% HEPA coverage, RMF, laminar flow with return plenums
Bay/Chase concept
Dedicated Drying & Assembly chambers
Modular wall systems
Cavity string air lock

Perforated
Raised Floor

Process
Support Area
“dirty”
CleanRoom

Process Toolクリーンルームクライオモジュール組立室＆取り出し室

化学処理室電解研磨

超純水用の部屋

APS用クラブ空洞

②CEBAF 概要(12 GeV Upgrade)
10 New cryo-modules - 8 cavities each≥108 MV avg.
300 W @ 2.07K

Upgrade magnets
and powersupplies

CHL-2

C20&C50 Cryomodule(5cell cavities)

南直線部の見学ができた。

6GeV  12GeVへのupgrade

Cavity: 0.7 m, “Low loss” cell shape, 1.497 GHz
8 cavities/cryomodule
10個のC100 Cryomodule (8空洞入り)を追加

CEBAF C50用空洞

CEBAF C20用空洞

CEBAF

南直線部

南直線部地下5ループと電磁石

Beam absorberCEBAF upgradeの作業の様子

マージャー部

超伝導空洞入口のビームライン

NEG &差動排気Cold box

He リターン配管

アークセンサー

モジュール間のビームライン & ロスモニター

ベースプレートCEBAF C100 cryomoduleアークセンサー & IRセンサー

Alignment target

③Jlabでのmeeting内容••

June 17, 2013
8:30 AM••••••••••

9:00 - 9:15 AM
9:15 - 9:30 AM
9:30 - 11:00 AM
11:00 AM – noon

TL2245Meet and greet
TL2233Meet and greet
Tour SRF facility
TL2245
Discussion
JLab: Rongli Geng,KEK: Hiroshi Sakai, Kensei UmemoriNoon – 1:30 PM

Lunch with Andrew Hutton at Quark Café

1:30 – 4:00 PMTED2504•••••••••••

June 18, 20139:30 -10:30 AM
11:00 – noon

SSCRegistration
Rongli Geng
Bob Rimmer
Tony Reilly, Rongli Geng

Discussion on field emission detection and mapping
JLab: Rongli Geng, Yongming Li, Ari Palczewski, KEK: Hiroshi Sakai, Kensei Umemori

Tour CEBAF linac and C100 cryomodule
Steve Suhring, Rongli GengTED2504
Discussion on cavity string assembly
JLab: Rongli Geng, Tony Reilly, Kurt Macha, KEK: Hiroshi Sakai, Kensei UmemoriNoon – 1:30 PM

Lunch with Joe Preble (TBC) at Quark Café

1:30 – 4:00 PMTED2504

4:00 – 4:30 PM4:30 PMTL2233
Adjourn

Discussion on cryomodule testing and operation
JLab: Rongli Geng, Mike Drury, Jay Benesch, KEK: Hiroshi Sakai, Kensei Umemori
Close-out
Bob Rimmer

Jlabでも問題になっているfield emissionを如何に抑えるかを集中的に議論。特に17年間CEBAFを運転してきた時のoperationの統計などについての貴重なデータを見せて頂いて議論ができた。CEBAFに関係した多数の方々に議論に加わって頂いた。感謝。

Meeting写真

縦測定とmappingについて(Yongming Li,)
MappingについてはKEKの方が詳細なXray mappingをもっており、field emission searchでは一日の長あり。

A Plague of field emission (Jay Benesch)
CEBAFの17.3 yearsの運転中のfield emissionのデー
タをまとめたもの。非常に貴重なデータ。（後述）
He processing (Mike Drury, )運転中でのfield emissionのrecoveryのためにHeprocessingを行った。その方法などを議論。（後述）
あと、モジュール組込時のstring assemblyの方法については実際組立を行ったTony Reilly , Kurt Macha氏とdisucussionを行った。KEKとは少し方式は違っていた。

CEBAF運転中のfield emissionについて(Jay Benesch)Operation中のfaultのintervalの時間と加速勾配についてplotしたもの。相関あり。

New emitterができるとintervalの時間が短くなる様子が測定されている。

He processing
年に1-2%でgradientが減っていくた
め、各モジュール毎でHeを空洞内に入れてRFを投入し、processを行う。一応、悪い空洞に対してはある程度効果的にfieldの上昇が見込めるようである。

2013年9月からCEBAF upgrademoduleにてHe processを再度行う予定らしい。ビーム運転は2013年11月から。

Thank you

滞在中hostしていただいたGeng Rongli氏

backup

Large grain Ichiro空洞プラズマプロセスの準備中

Cold box（分解）