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Investigation of photo neutralization efficiency of high intensity H$$^{-}$$ beam with Nd:YAG laser in J-PARC

J-PARCにおけるNd:YAGレーザーを用いた高輝度H$$^{-}$$ビームの荷電変換効率の実験的研究

富澤 哲男 ; 秋川 藤志; 佐藤 進 ; 上野 彰 ; 近藤 恭弘 ; 大井川 宏之 ; 佐々 敏信  ; 長谷川 和男; Lee, S.*; 五十嵐 前衛*; 外山 毅*; 池上 雅紀*

Tomisawa, Tetsuo; Akikawa, Hisashi; Sato, Susumu; Ueno, Akira; Kondo, Yasuhiro; Oigawa, Hiroyuki; Sasa, Toshinobu; Hasegawa, Kazuo; Lee, S.*; Igarashi, Zenei*; Toyama, Takeshi*; Ikegami, Masanori*

負水素イオンにNd:YAGレーザーを当てると電子が一つはがれて水素イオンに変わる。これがレーザー荷電変換であるが、J-PARCにおけるビームプロファイルモニターや核変換実験施設への低出力陽子ビームの取り出しに応用できる技術である。これらの可能性を確認するために、実際に高周波四重極リニアック(RFQ)出力後のビーム輸送系(MEBT1)に実験装置を設置し、レーザーが当たった時の荷電変換効率を計測した。本稿ではこの実験装置の設置状況とレーザーが当たったすべてのビームが荷電変換した結果を報告する。

The photo neutralization method with Nd:YAG laser for negative hydrogen ions has been expected as an available candidate for the transverse beam profile measurement. The fraction of photo detached electron can also be used for charge exchange procedure to extract very low power proton beam for Transmutation Experimental Facility in J-PARC. The laser system has advantages of maintenance and radiation hardness in high intensity proton accelerators. In order to establish the low power beam extraction system and beam profile monitor, the photo neutralization efficiency must be surveyed in practical beam line with high intensity H$$^{-}$$ beam. In this paper, an experimental set-up and preliminary results of photo neutralization method for intense H$$^{-}$$ beam in J-PARC MEBT1 are described.

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