Optical inspection for PKU-4 after 2 nd V.T. 1 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) Kirk.

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1 Optical inspection for PKU-4 after 2 nd V.T. 1 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) Kirk

2 2 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)  内面検査 5/7 ～ 10  レプリカ作成 5/13 ～ 17  F.F. check5/20  局所研磨＠発熱箇所 5/20 ～ 31  EP16/3 ～ 5  再内面検査 6/5 ～ 7  pre-tuning6/10 ～ 11  EP26/17 ～  3rd V.T.6/24 ～ Future plan ※縦測定はもう一週遅れても可能。

3 2nd V.T. 3STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

4 Q 0 -E acc Curve for PKU-4 @1.8K & 4.2K 4 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) 9.5MV/m power limit Q t = 9.67 x 10 10 → 9.97 x 10 10 32.6MV/m Quench Cell #3 heating 32.4MV/m self-pulse Cell #3 heating 前回とはうって変わって、低いフィールドから放射線が出てきていたが、 徐々にプロセスされていき、最後はほとんど出てこなくなった。 相変わらず素性は良いようである。 発熱箇所は前回と同じ＃３セルであるが、角度は異なり、大きな defect が 見つかっていた所で、事前に予想していた箇所であった。 今回はアンテナ長が最適化されていたため、 Q 0 値は正確に測定され、 Large Grain に特長的な高い Q 0 値が観測された。最高値は 2.7 x 10 10 であり、 最近 STF で測定されたどの空洞よりも高い値である。 2.7 x 10 10 !!

5 5 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) Radiation Level in π mode measurement @2K 前回と異なり、低いフィールドから出てきたが、 徐々にプロセスされ、最後はほとんど出てこなくなった。 ２回目も途中でちょっと爆発があったが、最後は 全く反応しなかった。 Residual B.G.

6 6 unit : [MV/m] E acc (on axis) per Cell STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) π モードで Cell #3 に発熱が観測されたが、前回とは異なる角度である。 4π/9 モードの Cell #4 の発熱は前回と同じ場所である。クエンチフィールドも変わっていないも のと思われる。 TESLA 形状のため、パスバンドの到達フィールドの計算に用いるパラメータが異なり、正確な 到達フィールドは不明。 Super-Fish で計算する必要がある。 cellπ8π/97π/96π/95π/94π/93π/9E acc, max 1 & 932.433.731.919.815.333.7 2 & 832.430.00.025.930.632.4 3 & 732.422.231.911.315.332.4 4 & 632.412.531.928.715.332.4 5 0.0 30.632.4 終わり 方 self-pulse not meas.self-pulsenot meas.self-pulse limiting cause Cell #3 heating Cell #1 heating Cell #3 heating Cell #4 heating Cell #5 heating excitation of other pass-band >32.7

7 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) 29MV/m (?) @8π/9 21MV/m (?) @5π/9 24MV/m (?) @π 24MV/m (?) @4π/9 22MV/m (?) @3π/9 31MV/m @3π/9 32MV/m @π 29MV/m @4π/9 34MV/m @8π/9 32MV/m @6π/9 7 Comparison of T-mapping in PKU-4 1st V.T.2nd V.T. ４セルの発熱は同じ角度のところで発生している。 何かこの場所に特化した問題がある。 クエンチフィールドが変化していないものとすると、 前回の測定ではクエンチフィールドが 20% 程度低く なっていた可能性が高い。

8 Optical inspection 8STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

9 5/713:50set PKU#04 cavity to turning jig 16:20inspect beam pipes 17:30fin. 5/8 9:45inspect every iris region 14:18 inspect equator of from cell #1 to cell #2 17:30fin. 5/9 9:20inspect equator of from cell #3 to cell #8 17:30fin. 5/10 9:00inspect equator of from cell #8 to cell #9 11:00inspect equator up stream / down stream 15:00fin. Process log of Optical-inspection 9STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

10 空洞名内面検査前の空洞の状態検査日測定者 PKU#04 2nd VT 後の検査 2013/5/7 浅野 2-3 iris, θ=133° Bottom beam pipe, θ=0° 3 equator, θ=252° 10STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) 4 equator down stream, θ=106°

11 欠陥 しみ 研磨済 ビードから距 離のある欠陥 0 36018090 #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 270 Bp. 始終端 キズ？くぼみ？ 270 11

12 STF Cavity Group Meeting (2013/5/20) 29MV/m (?) @8π/9 21MV/m (?) @5π/9 24MV/m (?) @π 24MV/m (?) @4π/9 22MV/m (?) @3π/9 31MV/m @3π/9 32MV/m @π 29MV/m @4π/9 34MV/m @8π/9 32MV/m @6π/9 12 Comparison of T-mapping and optical inspection 1st V.T.2nd V.T.

13 1-cell equator, θ =0 deg. 5-cell equator, θ =0 deg. 3-cell equator, θ =0 deg. 9-cell equator, θ =0 deg. 赤道部の様子 13STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

14 1-2 iris, θ =0 deg. 6-7 iris, θ =0 deg. 4-5 iris, θ =0 deg. 8-9 iris, θ =0 deg. アイリス部の様子 14STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

15 BP top flange, θ =0 deg. BP bottom flange, θ =0 deg. BP top cell, θ =0 deg. BP bottom cell, θ =0 deg. ビームパイプの様子 15STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

16 ※濃いしみなし しみの様子 BP top flange, θ =316 deg. 1-2 iris, θ =289 deg. BP top flange, θ =352 deg. 16STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

17 ビームパイプ ボトム セル側の defect BP bottom cell, θ =0 deg. 1st VT 後 2nd VT 後 1st EP1 後 ボトム セル側のビード上にある defect18 個は、 ほとんどが大きくなっている。 17STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

18 研磨箇所の様子 3cell equator, θ =133 deg. 研磨 後 ( defect 消失 ) 受け入れ時 2nd VT 後 18STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

19 赤道の気になる箇所① 3cell equator, θ =252 deg. 1st VT 後 2nd VT 後 19STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

20 赤道の気になる箇所② 2cell equator 210° 214° 219° 224° 164° 169° 183° 187° 20STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

21 ビードから約 15[mm] の箇所の例 1 eq. up, θ =332 deg. 4 eq. down, θ =106 deg. 全赤道の両側約 15[mm] 離れた箇所に、 ほぼ全周にわたってスパッタがある。 5 eq. up, θ =18 deg. 21STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

22 赤道周辺の目立つ粒界の例 1 eq. up, θ =356 deg. 7 eq. down, θ =351 deg. cell 目立つ粒界の位置 #1 上流 27-36, 188-193, 298, 307, 320-329, 352, 356 下流 110, 266, 302, 333 #2 上流 275 下流 57, 128, 252, 284, 325, 334 #3 上流 22-27, 115, 342, 347 下流 0-4, 35, 48-52, 187, 302-306 #4 上流 8-13 下流 13, 71, 133, 147, 234-239, 248, 293, 333 #5 上流 31, 216, 261, 298-307 下流 133, 155, 206 #6 上流 88, 110, 124, 239, 252, 329 下流 174 #7 上流 97, 151, 288 下流 48, 124, 187, 252, 261, 351 #8 上流 147, 188 下流 13, 61, 115, 146 #9 上流 75, 192, 333 下流 0, 92, 233, 315 22STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

23 アイリスの気になる箇所① 2-3 iris, θ =124 deg. 2nd VT 後 ( キズ？出現 ) 1st VT 後 23STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

24 アイリスの気になる箇所② 2-3 iris, θ =133 deg. 1st VT 後 受け入れ時 2nd VT 後 24STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

25 アイリスの気になる箇所③ 6-7 iris, θ =35 deg. 1st VT 後 受け入れ時 2nd VT 後 25STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

26 アイリスの気になる箇所④ 8-9 iris, θ =80 deg. 1st VT 後 受け入れ時 2nd VT 後 26STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

27 アイリスの気になる箇所⑤ 8-9 iris, θ =107 deg. EP1 後 ( すり傷に見える。 ) 受け入れ時 2nd VT 後 ( すり傷に見えない )1st VT 後 27STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)

28 まとめ 28STF Cavity Group Meeting (2013/5/20)  Cell #3 の発熱箇所には大きな defect が残っていた ( 事前に予想していた ) 。  Cell #4 の発熱箇所にはスパッタの痕らしきものがあった。  それ以外の２つの発熱箇所には何も見つからなかった。 いずれも研磨する予定。