Some error studies for interface management in the HEBT of the IFMIF accelerator

IFMIF加速器HEBT部における取合い調整のための誤差評価

設楽 弘之; Vermare, C.*; 杉本 昌義; Toupet, S.*; Garin, P.*

Shidara, Hiroyuki; Vermare, C.*; Sugimoto, Masayoshi; Toupet, S.*; Garin, P.*

IFMIF加速器は2本の同一性能の平行に走るビームラインからなる。各ラインにおいて40MeVm, 125mAのDビームを高エネルギービーム輸送部(HEBT)を経て、液体リチウムターゲットへ導き中性子ビームを得る。HEBT出口では20cm5cmの矩形フラットトップ形状のフットプリントが要求される。特に下流のリチウムターゲット部との取り合い調整,影響の観点から、HEBT出口におけるビームフットプリントの制御性,堅牢さを評価した。HEBTの上流部とHEBT入口でのビーム軸位置のずれを想定した場合、0.2mm程度がビーム品質の劣化が少なく安定な領域であることがわかった。また、加速エネルギー依存性からは定格の40MeVの加速が得られない場合はビーム品質の劣化は大きく、逆に+1MeV程度の加速が可能な場合は、緩やかな劣化となることがわかった。

The IFMIF accelerator system is based on two similar beam lines running in parallel. Each D beam of 40 MeV/125 mA is transported by a High Energy Beam Transport (HEBT) line up to the liquid lithium target where neutrons will be produced. On the target, the specifications of the beam footprint mentioned a rectangular shape (20 cm 5 cm]) with a flat-topped homogenious current density profile and small energy spread. As a view point of the boundary condition management for the interface to the Lithium target, we demonstrate and simulate the beam after HEBT for clarifying the beam character on the beam robustness against the misalignment and mis-accelerated condition etc. regarding the effect to the Lithium target. The tolerance on beam axis off-set at HEBT inlet is estimated around 0.2 mm. The energy acceleration dependence shows small footprint robustness in case of mis-accelerated situation but better robustness for over-accelerated condition.