Performance of the beam collimation system in the J-PARC RCS

J-PARC 3GeVシンクロトロンのビームコリメータの性能評価

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

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

J-PARC施設の3GeVシンクロトロンは、1MWという大強度ビームを中性子ターゲットに供給することを目的に設計,建設された。このような大強度加速器の設計で最も重要なのは、想定外のビームロスを低減しトンネル内での保守作業時の被ばく量を可能な限り低く抑えることである。3GeVシンクロトロンでは、ビームロスの対策としてビームコリメータシステムを設計し、導入している。これまでの試験結果、運転経験よりこのコリメータは設計性能を満たしていることがわかった。一方で、入射フォイルで散乱されたビームがコリメータに到達する前にロスし、これは既設のコリメータでは低減できないことが判明した。そこで、追加のコリメータをロス発生個所周辺に配置することで対策を行った。

The most important issue in a high-intensity proton accelerator is achieving low beam loss operation in order to keep the accelerator tunnel in a hands-on-maintenance condition. To achieve such a condition, a collimation system was designed and installed in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) 3GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS). The experimental results indicated that the RCS collimation system performs well enough such that nearly all the ring components are maintained in good condition. However, as the beam power increased, unexpected losses downstream of the injection foil increased. Therefore, an additional collimator was installed that successfully reduced such unexpected losses.