J-PARC 3GeV RCS入射部コリメータによるロス低減

Foil scattering loss mitigation by the additional collimation system of J-PARC RCS

山本 風海   ; 山崎 良雄 ; 吉本 政弘  ; 神谷 潤一郎   ; 原田 寛之  ; Saha, P. K.   ; 發知 英明  ; 金正 倫計  ; 加藤 新一*

Yamamoto, Kazami; Yamazaki, Yoshio; Yoshimoto, Masahiro; Kamiya, Junichiro; Harada, Hiroyuki; Saha, P. K.; Hotchi, Hideaki; Kinsho, Michikazu; Kato, Shinichi*

J-PARC 3GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS)では、加速エネルギー3GeV, 200kWの出力で中性子ターゲット及び50GeV Main Ring (MR)に安定にビームを供給している。RCSを定常運転した際に最も大きな残留放射線量が観測されるのは、入射時に荷電変換し損なったH0及びH-ビームを廃棄するH0ダンプと周回ビームとの分岐点と、その直下流のBeam Position Monitor (BPM)である。これまでのビーム試験の結果から、この残留放射線は入射点に設置された荷電変換フォイルで入射,周回ビームが多重散乱され、散乱粒子がそれら光学的にアパーチャが狭くなる分岐点やBPMでロスし、発生していることが判明している。このような原因のため、荷電変換フォイルを用いた入射方式を採用する限り本質的にこのロスを無くすことはできない。そこで、このロスを緩和し、さらなる大強度出力を可能とするために、H0ダンプ分岐ダクトに新しいコリメーションシステムを導入する方向で検討を進めている。本発表では、この新しいコリメータの設計検討の概要を報告する。

In the J-PARC RCS, the significant losses were observed at the branch of H0 dump line and the Beam Position Monitor which was put at the downstream of the H0 dump branch duct. From the beam study, we were certain that these losses were caused by the scattering of the injection and circulating beam at the charge exchange injection foil. In order to mitigate these losses, we started to develop a new collimation system in the H0 branch duct. We present latest study results and overview of this new collimation system.