Multi-wire profile monitor for J-PARC 3GeV RCS

J-PARC 3GeV RCS用マルチワイヤーモニター

廣木 成治 ; 林 直樹  ; 川瀬 雅人; 野田 文章; Saha, P. K.   ; 佐甲 博之   ; 高橋 博樹  ; 上野 彰  ; 荒木田 是夫*; Lee, S.*; 外山 毅*

Hiroki, Seiji; Hayashi, Naoki; Kawase, Masato; Noda, Fumiaki; Saha, P. K.; Sako, Hiroyuki; Takahashi, Hiroki; Ueno, Akira; Arakida, Yoshio*; Lee, S.*; Toyama, Takeshi*

RCSの入射部に設置した6台のマルチワイヤープロファイルモニターを用い、初期のビーム調整運転で入射軌道を確立することができた。Hビーム検出用に直径0.1mmの金被覆タングステン線を窓型のセラミック枠に垂直と水平方向に取付け(傾き17.7度、主として2.9mmか9.5mm間隔で合計51本)、この枠をステッピングモーターにて垂直か水平方向に駆動させる。この傾き17.7度のタングステン線と精密駆動機構により2段階の測定が可能となる。すなわち、最初はセンサー枠を測定位置に固定し1発のビームでおおまかなビーム形状を捉え、次の段階でビーム入射タイミングに合わせてセンサー枠を駆動し(主として101発に同期させて0.1mm間隔で10mm駆動)詳細なビーム形状を測定する。タングステン線をビームが貫通することにより発生した電荷信号は信号処理回路により増幅,積分,保持され、その保持信号はマルチプレクサにより順次読出されてガウス分布近似曲線で補間される。

A set of six multi-wire profile monitors (MWPMs) has been installed in the injection area of the RCS (Rapid-Cycling Synchrotron), and contributed to the initial commissioning for establishing an optimum injection orbit. The Au coated W wires (0.1 mm dia.) for the H beam are fixed to a ceramic wind frame for two directions (horizontal and vertical with 17.7 deg. tilt, typically 51 wires with 2.9 mm or 9.5 mm distance), and the frame can be scanned for horizontal or vertical direction by using a stepping-motor driven actuator. A combination of the 17.7 deg. tilt wires and the precise scan function provides two step measurements, i.e. a rough profile is obtained only at one shot, and a detailed profile is measured for typically 101 shots (10 mm scan at 0.1 mm interval) thereafter. The beam induced charge signals are amplified, integrated and held by using a signal processing circuit. The signals are sequentially retrieved through multiplexers and digitized for obtaining a beam profile.