Geant4シミュレーションを用いたJ-PARCリニアック部ビームロスの研究

Study on the beamloss at J-PARC Linac section by using Geant4 simulation

丸田 朋史; 菊澤 信宏 ; 佐甲 博之   ; 三浦 昭彦 

Maruta, Tomofumi; Kikuzawa, Nobuhiro; Sako, Hiroyuki; Miura, Akihiko

茨城県東海村に建設された大強度陽子加速器(J-PARC)はMWクラスの陽子加速器であり、ビーム強度は最終的にKEK-PSの100倍以上に達する。このような大強度加速器の安定的な運用のためにはメンテナンス性の維持が重要であり、そのため機器の放射化を極力抑えなければならない。現在のところ、リニアックの放射化の最大の原因は負水素イオンビーム粒子と残留ガスとの散乱であり、これの研究には散弾断面積等の物理量に則ったシミュレーションが必要である。これを遂行するために、Geant4をもとにして負水素イオンビームと残留ガスとの相互作用をシミュレートするツールを開発した。本報告では、J-PARCリニアックにおけるビームロスの研究の現状について報告する。

Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) is a high intensity proton accelerator facility in Japan. Since it will reach to 100 times higher beam intensity than KEK-PS. it is quite important to suppress radioactivation of beamline component as low as possible in order to keep easiness of hand maintenance. We suppose most of the ratioactivation comes from the scattering of beam particle with residual gas inside beam duct, a simulation based on the physical quantities such as cross-section is necessary to study on the loss. Now I'm developing a Geant4 simulation tool for the beamloss study. In this presentation, I will show the present status of the study.