Longitudinal beam acceptance of J-PARC drift tube linac

J-PARC DTLにおける縦方向ビームアクセプタンス

丸田 朋史; 三浦 昭彦 ; 佐甲 博之   ; Wei, G.; 池上 雅紀*

Maruta, Tomofumi; Miura, Akihiko; Sako, Hiroyuki; Wei, G.; Ikegami, Masanori*

J-PARCリニアックの3MeV RFQと50MeV DTLの間には、ビームのパラメータをDTLのアクセプタンスに合うように調整するMEBT1と呼ばれるセクションがあり、8台のQ磁石と2台のバンチャーが設置されている。加えてMEBT1には、ビームをパルス上に成形するために、チョッパー空洞とスクレーパーが設置されている。しかしながらこのようなビームを調整するセクションでありながら、MEBT1にはビームの縦方向を調べるためのツールがない。一方実験グループから、ビーム強度に対する残留ビームの割合を今より4桁向上させて欲しいという要望があり、このようなビームの調整には縦方向の測定が必須である。このような状況を踏まえ、われわれはDTLの縦方向のアクセプタンスを使用して、縦方向の情報を求める方法を検討している。その第一ステップとして、われわれは位相スキャン法による位相方向のアクセプタンスの導出、及び、DTLの1番目の空洞のタンクレベルを減らした場合にアクセプタンスがどの程度収縮するか測定した。本発表ではこれらの測定結果について報告する。

Since we have no tool to measure the longitudinal beam profile at the J-PARC linac, we have tuned operational parameters for the matching of both longitudinal and transverse directions only from the measurement of the transverse beam profile by wire scanners at matching sections. Therefore it is very useful for us if the beam profile on the longitudinal phase space can be measured. It motivated us to measure the longitudinal acceptance of the DTL. In the measurement, we introduced a "tank level scan" to measure the shrinkage of the acceptance when we reduce the tank level of 1st DTL cavity in addition to the conventional phase scan. In this presentation, we will present the measurement scheme and experimental results.