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S1-Global （ Cryomodule 設計状況）

S1-Global （ Cryomodule 設計状況）. 大内. 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

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S1-Global （ Cryomodule 設計状況）

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Presentation Transcript

  1. S1-Global（Cryomodule設計状況） 大内

  2. S1-Global schedule • 2008年4月21日~25日：FNALSCRF 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（LeverJack 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ModuleC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）

  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) • 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＝1384.15mm　（XFELと同じ） • FNAL空洞間距離＝136.75mm、FNAL-DESY空洞間距離＝ 136.75mm、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 KEK FNAL DESY

  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。 • サポートポスト位置：フランジ端面より1300mm、ポスト間距離：3200mm • GRPの変形（サグ）：両端47mm、中央37mm

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

  8. 今後の作業：設計 • 今回製作したCADData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） • CAD Dataの共有する方法の確認 • 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-GlobalCAD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） • 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 • 低温試験

  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

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