MHI#16号機の1回目の縦測定後の 局所研磨と３次元解析 Replica Analysis Local Grind Optical Inspection Summary Period : 2011/5/30 ~ 7/8 Process : Replica Analysis, Local Grind, Optical inspection Workers : Kirk (KEK), M. Asano, T. Yanagimachi (Nihon Advanced Technology) M. Iitake (K-Vac) STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Kirk 1

Process log of replica analysis 5/30 Replicas completed 5/31 15:00 Analyzing replicas (Laser Microscope) 6/6 14:30 Analyzing replicas (Laser Microscope) 6/7 9:00 Analyzing replicas (Laser & Digital Microscope) 6/8 9:00 Analyzing replicas (Laser & Digital Microscope) 6/9 9:00 Analyzing replicas (Laser & Digital Microscope) 6/10 9:00 Analyzing replicas (Laser & Digital Microscope) 14:00 Making report STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 2

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Replica Analysis STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 3

Comparison of T-mapping and optical inspection 94° 21MV/m 159° STF Cavity Group Meeting @2011/8/29

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Sample # 07（デジタル顕微鏡　1cell　94°） ※再測定 （after EP2） defect　size: 86.768[μm]×218.746[μm] 350倍 defect　size: 79.982[μm]×221.792[μm] 700倍 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 5

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Sample # 07（レーザー顕微鏡　1cell　94°） ※再測定 （after EP2） 200倍 400倍 defect　size: 92.87[μm]×243.236[μm] defect　size: 90.02[μm]×223.573[μm] STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 6

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Sample # 06（デジタル顕微鏡　9cell　159°） ※再測定 （after EP2） defect　size: 27.425[μm]×106.604[μm] 700倍 defect　size: 28.311[μm]×103.976[μm] 1400倍 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 7

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Sample # 06（レーザー顕微鏡　9cell　159°） ※再測定 （after EP2） 400倍 1000倍 defect　size: 30.80[μm]×106.325[μm] defect　size: 28.66[μm]×104.285[μm] STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 8

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Defectについての総評 ２つのdefectは共にバンプ形状であり、最も悪性のものであるため、共に局所研磨して取り除くのが妥当である。 特に、１セルに見つかった方は高さがありそうなので、時間がかかると思われる。 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Local grind STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 10

Process log of Local grind ① 6/27 9:30 Local grinding machine set 11:50 Local grind starts (1cell 94°) using Polymond (Diamond) #400 17:30 fin. 6/28 9:30 Local grind restarts　using #320-600 9:55 Changing sponge polish material to #240-320 10:28 Changing sponge polish material to #800-1000 11:25 Changing sponge polish material to #320-600 13:20 Changing sponge polish material to #240-320 14:10 Changing sponge polish material to #120-180 17:47 making a replica (1 cell 94°) / fin. 6/29 9:28 Local grind restarts using #120-180 16:05 Not found any defect 16:19 Fine local grind starts using #240-320 17:50 fin. STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 11

Process log of Local grind ② 6/30 9:20 Fine local grind restarts using #320-600 10:59 Changing polish material to Polymond (Diamond) #1000 13:22 Changing sponge polish material to #1200-1500 13:47 Changing sponge polish material to #800-1000 17:45 fin. 7/1 9:24 Fine local grind restarts using #800-1000 13:24 Local grind finishes (1cell 94°) 14:30 Water rinsing 17:15 Local grinding machine set 17:30 fin. 7/4 10:48 Local grind starts (9cell 163°) using Polymond (Diamond) #400 14:13 Changing sponge polish material to #240-320 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 12

Process log of Local grind ③ 7/5 9:20 Local grind restarts using #240-320 11:55 making a replica (9 cell 163°) 13:25 Local grind restarts using #240-320 15:07 making a replica (9 cell 135°) 16:25 Local grind restarts using #240-320 17:02 Not found any defect Fine local grind starts using #320-600 17:45 fin. 7/6 9:18 Fine local grind restarts using #320-600 10:28 Changing sponge polish material to #800-1000 15:54 Changing sponge polish material to #1200-1500 16:15 Local grind finishes (9cell 163°) 16:31 Local grind starts (9cell 135°) using #320-600 17:10 Not found any defect 17:15 Fine local grind starts using Polymond (Diamond) #1000 17:50 fin. STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 13

Process log of Local grind ④ 7/7 9:28 Fine local grind restarts using Polymond (Diamond) #1000 13:25 Changing sponge polish material to #1200-1500 15:17 Local grind finishes (9cell 135°) 16:00 Water rinsing 17:30 fin. STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 14

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 1cell equator 94 deg.の研磨経過 研磨前 研磨途中（研磨時間：5時間50分） defect消える（研磨時間：9時間50分） 仕上げ研磨後（研磨時間：18時間13分） 一つのdefectの除去に１８時間以上もかけるのはSTF史上初である。相当高かったということ。 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 15

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell equator 159deg.の研磨経過 研磨前 研磨途中（研磨時間：3時間30分） defect消える（研磨時間：7時間40分） 仕上げ研磨後（研磨時間：11時間59分） ※ 研磨の都合上、空洞を1cellと9cellを逆にしているため、 　　通常の写真と上下左右が逆になっている。 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 16

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell equator 135 deg.の研磨経過 さらに小さいdefectが見つかったため、ついでに取り除いた。 研磨前 研磨前（拡大図） defect消える（研磨時間：30分） 仕上げ研磨後（研磨時間：4時間20分） ※ 研磨の都合上、空洞を1cellと9cellを逆にしているため、 　　通常の写真と上下左右が逆になっている。 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 17

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 1cell 94°研磨全体図 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 18

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell 163°研磨全体図 ※ 研磨の都合上、空洞を1cellと9cellを逆にしているため、 　　通常の写真と上下左右が逆になっている。 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 19

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell 135°研磨全体図 ※ 研磨の都合上、空洞を1cellと9cellを逆にしているため、 　　通常の写真と上下左右が逆になっている。 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 20

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 Optical Inspection STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 21

Process log of Optical-inspection 7/8 9:30 set MHI#16 cavity to turning jig optical inspection starts 10:58 inspect equator of from cell #1 to cell #9 15:31 inspect iris of from #1-2 to #8-9 17:30 fin. STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 22

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 空洞名 内面検査前の空洞の状態 検査日 測定者 MHI#16 研磨、洗浄後の検査 2011/7/8 浅野　峰行 アイリス部に荒れた面が見られた。 特に#6-#7アイリスは半周に亘って このような面になっていた。 2-3iris, t=90 deg 6-7iris, t=9 deg 6-7iris, t=299 deg STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 23

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 360 180 90 270 #1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #9 #8 #1-#2i #2-#3i #3-#4i #4-#5i #5-#6i #6-#7i #7-#8i #8-#9i 欠陥？ しみ 研磨済 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 24

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 赤道部の様子 1-cell equator, t=0 deg 8-cell equator, t=0 deg 5-cell equator, t=0 deg 9-cell equator, t=0 deg STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 25

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 アイリス部の様子 1-2iris, t=0 deg 4-5iris, t=0 deg 7-8iris, t=0 deg 8-9iris, t=0 deg STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 26

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 2-3 irisの様子 2-3iris, t=90 deg 2-3iris, t=90 deg (拡大図) ここは手が届くため手で研磨する予定 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 27

6-7irisの様子① ここは局所研磨機で行う予定だが、時間がかかりそう。 6-7iris, t=9 deg STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 28

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 6-7irisの様子② ※6-7iris上には、 　他にも多数存在 6-7iris, t=299 deg 6-7iris, t=309 deg STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 29

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 1cell 94°defectの経過 受け入れ時　(defectなし) EP1後　(defect出現) EP2後（地震でVT中止） 1st VT後 研磨後 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 30

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 1cell 94°defectの経過　(拡大図) 受け入れ時　(defectなし) EP1後　(defect出現) EP2後（地震でVT中止） 1st VT後 研磨後 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 31

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell 163°defectの経過 受け入れ時　(defectなし) EP1後　 (defectなし) EP2後（地震でVT中止） 　　　　defect出現 1st VT後 研磨後 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 32

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell 163°defectの経過　(拡大図) 受け入れ時　(defectなし) EP1後　 (defectなし) EP2後（地震でVT中止） 　　　　defect出現 1st VT後 研磨後 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 33

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell 135°defectの経過 受け入れ時　(defect ?) EP1後　 (defect出現) EP2後（地震でVT中止） 1st VT後 研磨後 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 34

STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 9cell 135°defectの経過　(拡大図) 受け入れ時　(defect ?) EP1後　 (defect出現) EP2後（地震でVT中止） 1st VT後 研磨後 STF Cavity Group Meeting @2011/8/29 35

Summary & Future Plan MHI#16号機の１回目の縦測定後に内面検査を行い、２つのdefectが観測された（元々あった）。 これらのレプリカを作成し、３次元解析を行ったところ共に バンプ形状であることが判明した。 局所研磨機により、これらのdefectを取り除いた。１セルのdefectの除去には18時間以上を要し、STF史上初の長さであった。９セルからは、さらにもう一つ小さいdefectが見つかったため、これも除いた。 局所研磨後に内面検査を行い、研磨領域にdefectは無いことを確認した。が、アイリス部に荒れた面が観察されたため局所研磨機がJ-Labから戻ってきたらさらに研磨を行う予定でいる。 ９月中にはEP1 Readyにもっていきたい。 36