Operatonal characteristics of the PLS linac vacuum system

PLS 선형가속기 진공계의 운전특성

  • 김임경 (포항가속기연구소 포항공과대학교) ;
  • 박용정 (포항가속기연구소 포항공과대학교) ;
  • 김경렬 (포항가속기연구소 포항공과대학교) ;
  • 남궁원 (포항가속기연구소 포항공과대학교)
  • Published : 1996.12.01

Abstract

The vacuum systems of PLS linac provides average pressure of $2.6\times 10^{-6}$Pa under high power microwave of 54 MW peak with 4.1 $\mu \textrm s$ pulse width and 10 Hz repetition rates. The base pressure of system is$2.4\times 10^{-6}$Pa with 45$^{\circ}C$ cooling water. The outgassing rate of the system is decreased from $3.0\times 10^{-11}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$ at the initial stage after installation to $1\times 10^{-12}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$ 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 I/s, 230 I/s ion pumps are 45 I/s, 65 I/s, 140 I/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 acceleraing 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%.

PLS 선형가속기 진공계는 클라이스트론 첨두출력 54MW, 펄스폭 4.1$\mu \textrm s$, 반복율 10Hz의 마이크로파 전력 공급상태에서 $2.6\times 10^{-6}$Pa의 진공도를 유지하고 있으며 $45^{\circ}C$ 운전조건에서 마이크로파 전력이 공급되지 않았을 때 진공도는 $2.4\times 10^{-6}$Pa이다. 설치 초기에 $3.0\times 10^{-11}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$이었던 가스방출율은 각 가속단위마다 약 140 GJ의 마이크로파 에너지가 전파된 현재 $1\times 10^{-12}Torr-l/sec-\textrm{cm}^2$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/s이다. 진공계 운전중 야기된 문제점들로는 이온펌프 및 진공 게이지 전원제어기의 오동작, 에너지 배가장치의 출력창, 전자총 및 가속관 종단부하의 진공누출 등이었다. 최근 일년간 총 41회에 140.8시간 운전 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.

Keywords

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