Dispersion matching at the injection from a high-intensity linac to a circular accelerator

大強度線形加速器から円形加速器への入射の際の分散マッチング

大川 智宏; 池上 雅紀*

Okawa, Tomohiro; Ikegami, Masanori*

分散マッチングは、大強度ビームを線形加速器から円形加速器に入射する際に重要であることが知られている。中心運動量のジッターや運動量拡がりがそれぞれ空間電荷のない場合の分散と空間電荷の影響が有る場合の分散に依存して横方向のビームの運動に影響を与えるので、両方の場合の分散を円形加速器の入射点で最適化する必要がある。この目的のために、空間電荷の影響がある場合の分散関数を即座に計算する方法を確立し、その手法に基づいた最適化手順を実際のビーム輸送系を用いて実証した。

Dispersion matching is known to be important in injecting a high-intensity beam from a linac to a circular accelerator. It is required to take both of the momentum centroid jitter and the momentum spread into consideration in the dispersion matching at injection. As the momentum centroid jitter affects the transverse beam dynamics through the dispersion without space-charge and the momentum spread that with space-charge, both of the dispersions should be optimized at the ring injection to realize an ideal matching. For this purpose, we have established a formalism to calculate the dispersion with space-charge swiftly for a bunched beam. The optimization procedure based on this formalism is demonstrated for an actual beam transport line as a practical example. Then, the validity of the procedure is confirmed with particle simulations.