Design of thick septa magnets based on 3D field calculation for the 3 GeV rapid cycling synchrotron of J-PARC

J-PARC 3 GeV RCSのための3D磁場計算に基づいたセプタム電磁石の設計

渡辺 真朗  ; 入江 吉郎; 神谷 潤一郎   ; 島田 太平 ; 高柳 智弘   ; 藤森 寛*; 五十嵐 進*; 川久保 忠通*; 中山 久義*

Watanabe, Masao; Irie, Yoshiro; Kamiya, Junichiro; Shimada, Taihei; Takayanagi, Tomohiro; Fujimori, Hiroshi*; Igarashi, Susumu*; Kawakubo, Toshimichi*; Nakayama, Hisayoshi*

J-PARC 3GeV RCSの入出射用セプタム電磁石は7台あり、入射に2台、廃棄ラインに2台、出射に3台用いられる。セプタム電磁石には全て機械的安定性のため、DC電流で動作するよう設計している。また、真空システムへの冷却水のリークによるアクシデント等を避けるため、真空外(air region)で動作される。われわれは3次元静磁場計算コードTOSCAを用い、セプタム電磁石を設計している。このプレゼンテーションでは磁場計算の結果について議論する。

Thick septa are used in the injection and extraction section of the 3 GeV rapid cycling synchrotron of the J-PARC. We have been designing seven thick septum magnets, two for injection, two for beam dump and three for extraction, respectively. These septa require low-loss operations. For the mechanical stability they are operated by direct current. The yoke is made of the soft-iron block. We have been designing them by using the three-dimensional magnet static field calculation code, TOSCA. In this presentation, we discuss about magnetic field flatness in the gap and effects of the leakage fields in the synchrotron.