PLS 선형가속기 진공계의 운전특성

국문 초록 (Abstract)

PLS 선형가속기 진공계는 콜라이스트론 첨두출력 54 ㎿, 펄스폭 4.1 ㎲, 반복율 10 ㎐의 마이크로파 전력 공급상태에서 2.6×10^(-6) Pa의 진공도를 유지하고 있으며, 45℃ 운전조건에서 마이크로파 전력이 공급되지 않았을 때 진공도는 2.4×10^(-6) Pa이다. 설치 초기에 30×10^(-11) Torr-l/sec-㎠ 이었던 가스방출율은 각 가속단위마다 약 140 GJ의 마이크로파 에너지가 전파된 현재 1×10^(-12) Torr-l/sec-㎠ 이다. 주 장비로 사용중인 이온펌프는 모두 포화된 상태이며 60 l/s, 120 l/s, 230 l/s 이온펌프의 유효배기속도는 운전 영역에서 각각 45 l/s, 65 l/s, 140 l/s 이다. 진공계 운전중 야기된 문제점들로는 이온펌프 및 진공 게이지 전원제어기의 오동작, 에너지 배가장치의 출력창, 전자총 및 가속관 종단부하의 진공누출 등이었다. 최근 일년간 총 41회에 140.8시간운전 중지를 경험하여 98%의 가용도 (availability)를 나타내었다. 추후 시험중인 도파관 밸브와 개발중인 가속관 종단부하가 설치된다면 가용도를 99.5% 이상으로 증가시킬 수 있을 것으로 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The vacuum system of PLS linac provides average pressure of 2.6×10^(-6) Pa under high power microwave loading of 54㎿ peak with 4.1 ㎲ pulse width and 10㎐ repetition rates. The base pressure of system is 2.4×10^(-6) Pa with 45°C cooling water. The outgassing rate of the system is decreased from 3×10^(-11) Torr-l/see-㎠ at the initial stage after installation to 1×10^(-12) Torr-l/see-㎠ at present. Total accumulated microwave energy dose is about 140 GJ per module. All ion pumps are working under saturated regime and effective pumping speeds of 60 l/s, 120 l/s, 230 l/s ion pumps are 45 l/s, 65 l/s, 140 l/s under the operating range. Main problems occurred in recent year are troubles of ion pump controller and vacuum gauge controller, vacuum leak of energy doubler window and electron gun ceramic, and water leak in the dummy load of accelerating columns. Total of 41 troubles with 140.8 hours down time give good system availability of 98%. Down time can be reduced by high power waveguide valves and water dummy loads under development, and then availability is expected to be increased up to 99.5%.

목차 (Table of Contents)

• 요약
  
• Abstract
  
• 1. 서론
  
• 2. 진공계의 특성조사
  
• 3. 전자증배(Electron Multipactoring) 현상의 관찰 및 분석
  
• 4. 이온펌프의 운전이력
  
• 5. 진공누출 및 교체
  
• 6. 고장분석 및 가용도
  
• 7. 결론
  
• 참고문헌