An RF system for the electron beam at DSR

Abstract

RF (Radio Frequency) system was designed for the electron beam at DSR (Double Storage Ring), which was a part of the MUSES (Multi-Use Experimental Storage ring) project. The electron energy in DSR is 0.3-2.5 GeV, the total energy loss reaches therefore 400 MeV/turn approximately at the maximum beam energy of 2.5 GeV. To ensure the long beam lifetime, a large RF system should be prepared. The RF cavity is operated with the fundamental frequency of about 500 MHz and its peak acceleration voltage is 2.0 MV. Four RF cavities are inserted in the short straight sections at one ring of the DSR. The total input power is required to be 340 kW after considering the power loss. The RF signal is divided into the two klystrons. The RF power is provided by two klystrons, each of them has output power of 180 kW. The electric power is required to be 400 kW for the RF system for each klystron. For the water-cooling system, total flow of 2,380 l/min is required.

MUSES(多目的利用実験蓄積リング)計画のDSR(2重蓄積リング)における電子ビームの為のRF(高周波)システムの設計を行った。DSRにおける電子ビームのエネルギーは、0.3-2.5GeVで、エネルギー損失は、最高エネルギーである2.5GeVにおいて、1回転あたり400keVに達する。長いビームの寿命を確保するため、大容量RFシステムが必要である。HOM(高次モード)抑制機を有するRFキャビティーは、およそ500MHzの基本周波数で運転し、最大加速電圧は2MVである。DSRでは、4機のRFキャビティーを片方のリングの短直線部に設置する。損失を考慮した全入力パワーの要求は、340kWである。RFの信号は、2つに分けられて、それぞれクライストロンに供給される。RFパワーは、2機のクライストロンで供給され、それぞれ180kWの出力を持つ。効率を考慮すると電源は、400kWがそれぞれのクライストロンのRFシステムに必要である。水冷システムは、全システムで2,380l/minの流量が必要である。