S1-Global （Cryomodule設計状況）

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1 S1-Global （Cryomodule設計状況）
大内

2 S1-Global schedule 2008年4月21日~25日：FNAL SCRF Meetingにて議論される。
FNAL, DESY, KEKから31.5MV/mを超える加速勾配を持つ空洞8台をKEKに集め、STFで運転する。 FNAL： Tesla-type空洞（Blade tuner）　2台 DESY： XFEL-Tesla-type空洞（Sacley tuner）　2台 KEK：BL-Tesla-type空洞（Lever Jack tuner）　4台 目標平均加速勾配＝31.5MV/m クライオスタット（Module C)及びFNAL・DESY用低温部品はINFNが製作する。 KEKは、Module Cとのインターフェイス及びModule Aを準備する。 2008年7月：INFN-KEK間のMOU締結（2008年8月1日~2011年3月31日） 2008年：真空容器及び低温機器の設計を完成させる。 2008年8月KEKによる全体設計 2008年9月INFNによる各部品の詳細設計開始 2009年：Module C部品製作及びクライオモジュール組立 INFNによるModule C部品の製作及びKEKへの輸送 KEKにおけるモジュールCの組立 2010年：KEKによるModule Cの組込、及びS1-Global試験

3 S1-Global Cryomoduleの構成選択（FNAL-SCRF-Meetingでの議論）
Module A Module B Module C Required items for construction S1-Global C 1 4 KEK-BL cavities 2 DESY cavities 2 FNAL cavities Module A : No requirement Module B : Gas return pipe, LHe supply pipe, cooing pipes Vacuum vessel extension (1.2 m) Additional thermal shields of 5K and 80K Sliding C-clamp supports and sensors, etc Modification of coupler ports on vacuum vessel Connection parts between the couplers and the ports C 2 3 KEK-BL cavities 1 KEK-LL cavities Module A: Additional components between support legs and tabs for LL cavity Additional flange for connecting the input coupler of LL cavity to the coupler port on the vacuum vessel No modification of Module A vacuum vessel Module B: Same as case 1 C 3 4 cavities with DESY, FNAL and 1 KEK-LL cavities Module A: No requirement Re-designing the helium vessel of LL cavity to be matched to FNAL and DESY cavities Same items as Case-1, however, for three types of cavity packages C 4 4 KEK- BL cavities Module B (Short Type III+): No modification of STF-module B. Short vacuum vessel and cold mass by INFN (complete matching between cavities and cold-mass. KEK should make attachments of the assembly tools well functioned under the STF infrastructure by helps of DESY and FNAL groups. Connection bellows and flanges are supplied by DESY and FNAL. C5 Short vacuum vessel , cold mass and components by KEK KEK need all drawing for constructing the cryomodule.

4 4月FNAL-SCRF-Meetingでの議論
8月に提案したスケジュール

5 設計状況（１） 概念設計：概ね完了（3D-Modeling : I-Deas) 冷凍機側への接続 Module C Module A
Module C を2K-Cold Box側へ配置。現設計では、FNAL空洞が最上流に位置する。DESY空洞はModule C内では下流側。 Module C 内のインプットカップラー間の距離＝ mm　（XFELと同じ） FNAL空洞間距離＝136.75mm、FNAL-DESY空洞間距離＝ mm、DESY空洞間距離＝100.75mm Module A 内のインプットカップラー間の距離＝1337.0mm インプットカップラーの空洞に対する向きが、KEK空洞とFNAL・DESY空洞は逆。 クライオモジュール（真空容器）に対するインプットカップラーの設置方向はKEK-BL空洞に合わせる。 真空容器接続フランジ：TTF-IIIクライオモジュールに合わせる。 冷凍機側フランジ：クロークランプ接続、Module A側フランジ：ボルト接続 KEK側機器との接続のために中間フランジが必要：KEKが設計及び準備する。 真空ベローズは、既存のものを使用する。 Module Cと冷凍機側への接続作業のために、長さ905mmの真空容器が必要。 FNAL空洞のインプットカップラーの位置がKEK-BLと異なるために、内部配管接続時の真空ベローズの移動方向を冷凍機側とする必要がある。 冷凍機側への接続 Module C Module A FNAL DESY KEK

6 Module C 真空容器 真空容器長：5800mm、外形：965.2mm パイプインターフェイス部は、KEK側で付属部品を製作し対応する。
GRPの変形（サグ）：両端47mm、中央37mm

7 クライオモジュール断面 FNAL空洞モジュール断面 KEK-BL空洞モジュール断面

8 今後の作業：設計 今回製作したCAD DataをINFN、DESY、FNALグループにチェックを依頼 部品図の製作（INFNとの共同作業）
EDMS（?）：KEK側にEDMS下でCAD作業を行う環境が整っていない。 EDMS以外の方法：I-Deas 3D Modeling dataのみの共有化。 この場合、I-Deasが持つ履歴管理機能は失われる。 pdf 図面による情報交換? KEK側で必要となる部品図の製作 現在の作業をもとに、KEK側の部品図（3D Modeling Data）の製作 トンネル内の配置図の製作 RF Wave-guideシステムの設計には必要となる。 2D図面の製作：各グループ間の確認作業 例えば、KEK BL空洞に於いても空洞ジャケット（チューナー）の設計変更がある。 これらのデータは、当然のことながらCryomoduleのCAD データに含まれるべきものであり、お互いに確認しなければならない。 問題点：I-Deasにより作図できる人間が1人しかいない（機械工作センター：東憲男氏） 今後の仕事量を考えると、この状態では対応できない。 S1-Global CAD作業 STF2 Cryomodule本体の設計作業、Cryomodule間接続部設計、冷凍システムも含めたトンネル内機器配置設計（システム設計） Capture Module 設計CAD作業、等。 I-Deasソフトが、１ライセンスしかない。しかも、このソフトはKEKB Gpが所有。 I-Deasを使えるMan-Powerの増強及び養成 機械工作センターのスタッフが対応して頂くことが最も良いが、外注も検討したい。 Man-Powerの増強と共にI-Deasライセンスを複数化。

9 S1-Global 作業分担の明確化 クライオモジュール関連（大内、土屋、東憲男） 空洞関連（加古、野口、、、） RF関連（福田、道園、）
Cryomoduleの設計作業 Module A及びModule Cの組立作業（INFN, DESY, FNALとの共同作業）、及びシステムの組立に必要な部品の製作 組立冶具、自動溶接機、自動パイプ切断機等の準備 アライメント作業は、空洞グループと十分に検討する必要あり。 2台のModuleの冷却試験・低温試験 空洞関連（加古、野口、、、） BL空洞４台の製作からストリング化 空洞間の接続ベローズ、ビームパイプの製作 FNAL、DESY空洞の受入れ及びクリーンルーム内での共同作業 FNAL・DESY空洞のストリング化 空洞間の接続ベローズ、ビームパイプの製作担当者？（どのグループが責任を持って製作するか） カップラーの取付作業（共同作業?） 低温試験 RF関連（福田、道園、） RF-Power 分配システムの設計・建設

10 S1-Globalでの目標・研究課題 8台空洞の平均加速勾配31.5MV/m DESY, FNAL, KEKの組立に関する情報の交換。
Plug-Compatible Interface検討・設計には、非常に参考になる。 DESY, FNAL, KEKのコンポーネントの熱特性・熱負荷の比較（同じベースで比較を行うことができる）。ILCの熱負荷及び冷凍機能力の仕様を決める上で非常に重要。 インプットカップラー RFケーブル RFダイナミックロスの比較