FROB10 　加速器技術（電磁石と電源）②　 10月21日 会議室B 15:30-15:50

J-PARCにおける加速器用パルス電源の半導体化

Semiconductor pulse power supplies for accelerators at J-PARC

○高柳 智弘，小野 礼人，不破 康裕，篠崎 信一（J-PARC/JAEA），堀野 光喜，植野 智晶（NAT），杉田 萌，山本 風海，小栗 英知，金正 倫計（J-PARC/JAEA），小田 航大（茨城大学），亀崎 広明，生駒 直弥，中田 恭輔，虫邉 陽一，徳地 明（PPJ）

○Tomohiro Takayanagi, Ayato Ono, Yasuhiro Fuwa, Shinichi Shinozaki (J-PARC/JAEA), Koki Horino, Tomoaki Ueno (NAT), Moe Sugita, Kazami Yamamoto, Hidetomo Oguri, Michikazu Kinsho (J-PARC/JAEA), Kodai Oda (Ibaraki University), Hiroaki Kamezaki, Naoya Ikoma, Kyosuke Nakata, Yoichi Mushibe, Akira Tokuchi (PPJ)

パワー半導体の性能向上により、低損失で高耐圧・大電流の用途に優れたシリコンカーバイド（SiC）製パワー半導体が実用化されている。J-PARCでは、放電管のサイラトロンを用いたキッカー電源を代替する半導体短パルス電源と、既設のクライストロン電源システムを更新する小型化・省電力化に優れた半導体長パルス電源の開発を進めている。キッカー用半導体スイッチ電源においては、誘導電圧重畳回路（LTD）方式を採用した40kV/2kA/1.2usの実機仕様のユニット電源を製作し、必要な性能を確認した。現在、LTD電源の製作過程で着想した、絶縁油を使わず、絶縁体構造のみでコロナ放電を抑制する高耐圧絶縁筒碍子の開発を進めている。また、クライストロン用半導体パルス電源においては、MARX方式を採用し、8kV/60A/830usの矩形パルス出力用主回路ユニットと、フラットトップのドループを10%から1%に改善する800V/60Aの補正回路ユニットを開発した。さらに、本MARX電源用に2.2kV/2.4kWの高耐圧SiCインバータ充電器を製作し、組み合わせ試験による特性評価を進めている。本電源の最終仕様は、主回路ユニット15段と補正回路ユニット10段の構成により、120kV/60A/830us/平坦度±0.1%以下のパルス出力を実現する。発表では各試験の評価結果と、半導体化の開発について今後の展望を報告する。