Improvement of the shift bump magnetic field for a closed bump orbit of the 3-GeV RCS in J-PARC

J-PARC 3GeV RCSにおいてバンプ軌道を生成するシフトバンプ電磁石の磁場の最適化

高柳 智弘   ; 金澤 謙一郎; 植野 智晶; 染谷 宏彦*; 原田 寛之*; 入江 吉郎; 金正 倫計  ; 山崎 良成; 吉本 政弘  ; 神谷 潤一郎   ; 渡辺 真朗  ; 倉持 勝也; 佐藤 健一郎

Takayanagi, Tomohiro; Kanazawa, Kenichiro; Ueno, Tomoaki; Someya, Hirohiko*; Harada, Hiroyuki*; Irie, Yoshiro; Kinsho, Michikazu; Yamazaki, Yoshishige; Yoshimoto, Masahiro; Kamiya, Junichiro; Watanabe, Masao; Kuramochi, Masaya; Sato, Kenichiro

J-PARC 3GeV RCSにおけるシフトバンプ電磁石は、4台を組合せて「入射ビーム軌道」を生成し、周回ビームと入射ビームを合流する。4台の電磁石は直列に接続されているため安定した軌道を生成することができるが、各々の電磁石や近接するQ電磁石の磁場干渉を受けるため、4台の磁場を積分した値が理想とするゼロにはならない。そのため、シフトバンプ電磁石の上下鉄心コアの間に調整用の0.3mm厚の絶縁材のスペーサーを入れ、発生する磁場を調整した。これにより、2358Gauss-cmあった積分磁場を-71.6Gauss-cmまで減少させることができ、ビームの軌道からのズレを6mmから1mm以下にすることができた。

The four shift bump magnets (BUHS01-04) of the 3-GeV RCS in J-PARC, which are located at the long straight section, produce a fixed main bump orbit to merge the injection beam into the circulating beam. They are realized with four magnets connected in series to form the accurate closed bump orbit. However, the total integrated magnetic field of the four magnets is not zero because of the magnetic field interferences between the shift bump magnet and the adjacent quadrupole magnet (Q magnet). In order to decrease the imbalance of the integrated magnetic field, 0.3mm insulators were inserted at the median plane of the return yoke of the second and third shift bump magnets (BUHS02 and BUHS03). The integrated field has been decreased from 2358.0 Gauss-cm to -71.6 Gauss-cm, resulting in the closed orbit distortion of the beam to be decreases from 6.0 mm to less than 1.0 mm.