Design of the beam transportation line from the linac to the 3-GeV RCS for J-PARC

J-PARCのライナックから3-GeVシンクロトンへのビームトランスポートラインの設計

大川 智宏*; 池上 雅紀*

Okawa, Tomohiro*; Ikegami, Masanori*

大強度陽子加速器計画(J-PARC)の加速器は、180MeVライナック,3GeVシンクロトロン(RCS),50GeVメインリング(MR)で構成される。L3BTは、ライナックとRCSを結ぶビーム輸送系である。ビームロスを最小にするために、L3BTは、ライナックとRCSをつなぐだけでなく、RCSに受け入れられるようライナックのビーム形状を修正する役割も担う。RCSの入射点で要求されるビームパラメータは、運動量拡がり0.1以下,横方向エミッタンス4mmmrad以下である。これらの要求を達成するために、L3BTは、運動量補正,ビームハローの削除,ビーム測定の機能を持つ必要がある。本論文では、L3BTの設計とビームシミュレーション結果について報告する。

The accelerators for the High-Intensity Proton Accelerator Facility Project, J-PARC, consist of a 180-MeV linac, a 3-GeV RCS (Rapid Cycling Synchrotorn), and a 50-GeV MR (Main Ring). L3BT is a beam transport line from the linac to the RCS. To meet the requirement for the beam loss minimization, the L3BT does not only connect the linac to the 3GeV RCS, but also modifies the linac beam to be acceptable for the RCS. The required beam parameters at the injection point of the RCS are momentum spread 0.1 and transverse emittance 4 mmmrad. To achieve these beam qualities, the L3BT should have following functions: momentum compaction, transverse halo scraping and beam diagnostics. In this paper, results of the design and beam simulation of the L3BT are presented.