AbstractA large cryogenic system has been designed, constructed and operated in the TRISTAN electron-positron collider at KEK for 508 MHz, 32 × 5-cell superconducting RF cavities. A 6.5 kW, 4.4 K helium refrigerator with 5 turbo-expanders on the ground level supplies liquid helium in parallel to the 16 cryostats in the TRISTAN tunnel through about 250 m long multichannel transfer line. Two 5-cell cavities are coupled together, enclosed in a cryostat and cooled by about 830 L pool boiling liquid helium. A liquid nitrogen circulation system with a turbo-expander has been adopted for 80 K radiation shields in the multichannel transfer line and the cryostats to reduce liquid nitrogen consumption and to increase the operation stability of the system. The cryogenic system has a total of about 18 000 hours of operating time from the first cool down test in August 1988 to November 1991. The design principle and outline of the cryogenic system and the operational experience are presented.
大規模な極低温システムが、KEKのTRISTAN電子陽電子衝突型加速器において、508 MHz、32×5セル超伝導高周波空洞のために設計され、建設され、運転されてきた。地上階に設置された5基のターボ膨張機を備えた6.5 kW、4.4 Kヘリウム冷凍機は、約250 mの長さのマルチチャンネル移送ラインを通じて、TRISTANトンネル内の16基のクライオスタットに並列に液体ヘリウムを供給する。2つの5セル空洞は互いに結合され、クライオスタットに封入され、約830 Lのプール沸騰液体ヘリウムによって冷却される。液体窒素消費量を削減し、システムの運転安定性を向上させるために、ターボ膨張機を備えた液体窒素循環システムが、マルチチャンネル移送ラインおよびクライオスタット内の80 K放射シールドのために採用されている。この極低温システムは、1988年8月の最初の冷却試験から1991年11月まで、合計約18 000時間の運転時間を有する。極低温システムの設計原理と概要、および運転経験について述べる。