STATUS

OFTHE

JAERI

LINAC

Katsuo MASHIKO, Tokio SHOUJI, Nobuhiro ISHIZAKI, Hidekazu TAYAMA andHideaki Y0K0MIZ0, SPring-8 Accelerator Group
Department of Physics, JAERIABSTRACT
The JAERI Linac has been operated with 761 hours during the fiscal year of 1989.

The experi­

ment of the beam injection for JSR (JAERI compact electron storage ring) in this year using 55 %of a total Linac machine time.

The maximum stored beam current reached was 160 mA.

The several

maintenances and improvements of the Linac have been made as f o l l o w s : (1)Replacements of the main
klystron (ITT-8568, 21 MW peak) and the heat exchanger for the cooling system.

(2) Installation andtest operation of a new traveling wave type accelerator structure (2 m long, 20 MV/m). (3) Fablication of a radio frequency electron gun (RF Gun, s band, LaB6 cathode) •原 研 L I N A C の現状
1 . L I N A C の運転

原 研 120 MeV 電 子 線型加速器 ( L I N A C ) は、 1989 年 度中ビームパルス繰返し 150 pps 以下で順調に運転された。 ビーム発生 時 間 は 761時間で、研究実験に利用された。 このビームタイムのため LINAC に 1,427時間の給電を行った。
今年度から大型放射光 0^の小型電子蓄積リング (J SR ) へのビ一ム入射が始められた。 JSR へのビーム入射 実 験 で は LINAC の年間ビームタイムの 55 % を占有した。
LINAC 及び研究実験装置の改良や改修 ^ようなものであった。

な ど の た め LINAC の運転ができなかった條とその日数は、次の⑴クライストロン冷却装置の熱交換器更新 (2週間）

リング内のブロファイルモニター、 ウィンドビュー取付け—
ロン冷却ポンプ更新 (3週間）⑶ 瓦期休暇のため (2週間）(2) JSR の放射線シールド、、 LINAC ビーム伝送管の改造_、クライスト（4)中 性 子 タ ー ゲ ッ 卜 修 理 作 業 （1週 間 ）⑸ JSR蕭 系 （BTK) 改 t(2.5 週間 )2.

J S R ビーム入射実験

JSR は1989年 3 月に完成し、 LINAC と■した。 LINAC ビーム入射運

転は 1989年 4 月から開始し、 7 月 に 最 初 の 籠 に 成 C力した。以後、現在までに最大蓄積電流 160 mA を達成している。
値をF i g . 1 に示す。 JSR の設

40

1 只* / d i v ,Fig. 3

Y -A xi *&X -A xi «■JSR Storage CurrentsFig.

s

150 (MeV
8eom energy

Fig._ 2 _ Energy Resolution■■置(mft)■■ B H B 8

言十上の蓄積電流は100 mA で、 こ の 流 に 達 す る ま で の エ ー ジ ン グ

I II■Kf_ssaa■nSB:LINAC からのビーム入射時間と^0. 2 V / d i v

Waveform of Beam Current

時 間 は 約 450 時間であった。蓄積電流値とビーム入射時間の関係がグラフ上 2 つのリニアな直線に分かれている理由の解明はしていない。
LINAC か ら JSR への入射ビームのエネルギースペクトラムの一例を Fig. 2 に、尖頭電流■の を Fig. 3に示す。 JSR へのビーム入射運転中のビームエネルギーは 1 3 0 〜 150 MeV +0.5 % 以内、 ビーム尖頭電流3 0 〜40 m A 、パルス幅 0.33.

usee (半値幅）以下でビーム径はビーム伝送系の中間位置で 5 am♦であった。

L I N A C の保守整懂
LINAC の主な故障整懂は、大型クライス卜ロン 1 本とクライス卜ロン冷却装置の熱交換器の更新の 2 件である。 クライストロンは真空低下により使用不能となったもので、使用時間は 6 , 8 5 0 時間であった。熱交換器は2 次側水質不良による電独で、使用年数は約 4 年間であった。

計画整懂としては、 ビーム伝送系の真空チェンバーのアルミ化と JSR のビーム入射系の改造などを行った。
4.

L I M A C の改良( 1 ) 新■ロ速管
LINA 頃 1 加速管の更新を目的に新型加速管を設計製作し、 1990 年 3 月に完成した。 この加速管の外観図をFig. 4 に示す。カロ速管は準定電界型で、空洞が従来型のディスク、 シリンダー型から U 字形となる形状である。設計は原研が行いテスト空洞及び加速管は三菱電機が製作した。マイクロ波特注をT a b l e 1 に示す。
新動ロ速管は 1990 年 7 月に第 1 加速管として据付け後加速識を行った。カ瞇管のエージング時間は、入力マイクロ波^

17.5 MW (パノレス,繰返し

150 p p s ，RF パルス幅 2.5 usee ) に達するまでに約25 時間を要した。
ビーム加速試験では、パルス繰返し 50
pps で電子エ ネ ル ギ ー 120 M e V 、尖頭電流 300 mA 、パルス幅 1 usee のビームを加速している。 ビームカロ速特性からマイクロ 波 電 力 2 1 MW で 加速管の加速電界 20MV/m の デ ー タ が 得られた。

麹麵釅

Table 1 Parameters of the New Type Accelerator Structure
Microwave frequency, f
Input microwave power, PoAccelerator waveguide type
Electromagnetic field mode
Shunt impedance, 了Attenuation, IQ value
Group velocity, vg/C
Disk diameter, 2aDisk spacing, DIMckness，tLength, L
Electric field strength
Phase diviation
Input VSWR

2856.75 MHz* at 40t Vac.
30 MW (peak), 20 kW (average)
constant gradientTMoi, 2i/3
65.32 m / m
0.146 neper/m
1.49X104
0.0134524.0 咖 （input), 20.0 mm (output)
34.99 ran
3.99 _
2.173 m (60 cavities, 2 couples)
20 MV/m, at 21 MW (unloaded)釅釅s = s 嚙[ 鼸±1 . 2。

1:1.04 (fo+0.0 MHz)
1:1.11 (fotl.O MHz)
1:1.19 (fo+l.5 MHz)

辞

Fig. 4( 2 ) 高 周 糲 報 （R F

Side Vie w of N e w A c c e l e r a t o r S tructure
G u n ) (本研究会報告）

LINAQ] ロ速ビームの低エミッタンスと高輝度{ 匕及び加速器の簡素化を目指してRF Gun の試作を行っている。

RF Gunの本体断面図を Fig. 5、主な特性を Table 2 に示す。

Fig.

Frequency
Cathode Cavity Length
Acc. Cavity Length
Acc. Cavity Diameter
Aperture Diameter
Nose Diameter
Cathode Field
Cavity Field
Input RF Power5

S i d e V i e w o f RF G u n S t r u c t u r e
2856+1.5 MHz
26.25 _57.25 mm
83.18 mm20.0 nm20.0 mm
100MV/m
100MV/m〜6MW

Table 2Q Value
Output Beam Energy
Cathode Material
Cathode Diameter
Input RF Pulse Width
Input RF Pulse Rate
Cathode Output Curret
VacuumVacuum Leakage>12,000>5MeVLdBe

5

ト2.5 (is<150pps>35 A (at 10 ps)<lxl0~® torr
<5xl0'9 torr/s

RF Gun Characteristics

このRF Gunは S バ ン ド 2,856順 z空洞共振器と熱電子力ソードを一体化したものである。励振に必要なマイクロ波電力は 6 順で共振 器 の 電 界 強 度 100 MV/m,

Q 値 は 12,000を目標彳直とした。電子銃力ソードはランタンへキサボレー卜（LaB6)を用いた。現在はメーカーにおいて調整試験の段階で、完 成 次 第 UNAC に，して高電界エージング試験の後ビーム加速を行う予定である。

5 . その他
大 型 放 射 光 施 設 (SPring-8)加速器系グ ル ー ブ で は 、原 研 LINACを用いて陽電子発生効率を高めるための 2 方式の試験装置を 設 計 製 作 し た 。 これらの装置は 1990年ている。

4月 以 降 LINACに設置カ浣了し、陽電子実験が始められ