A Preliminary study of the vibration wire monitor for beam halo diagnostic in J-PARC L3BT

J-PARC L3BTにおけるバイブレーションワイヤモニタの性能評価実験に関する報告

岡部 晃大  ; 吉本 政弘  ; 山本 風海   ; 金正 倫計  

Okabe, Kota; Yoshimoto, Masahiro; Yamamoto, Kazami; Kinsho, Michikazu

J-PARC 3-GeV RCSなどの大強度陽子加速器ではビームロスに伴う加速器の放射化によってビーム強度の上限が制限されている。そのため、将来のビーム強度増強に備えて、RCSではビームロスの要因の一つであるビームハローの測定、並びにその測定手法の開発が積極的に行われている。しかし、ビームハローの強度はコアに比べ非常に小さく、既設のモニターではノイズの影響からハローの詳細な評価をすることが困難である。そこでJ-PARC RCSモニターグループでは新たなビームハロー計測モニターとして、バイブレーションワイヤーモニター(VWM)に着目し、その研究開発が進められている。VWMはビーム電流値の分解能が非常に小さいこと、原理的にビーム電流を直接ピックアップしないため自由電子等によるノイズの影響を受けにくいことから将来のビームハロー用モニターとして期待されている。2012年、J-PARC L3BTにVWMをインストールし、大強度陽子ビームを用いた性能評価実験を行った。本発表ではVWMの性能評価実験の結果を紹介し、その大強度陽子加速器におけるビームハローモニターとしての有用性について議論する。

In the J-PARC 3-GeV Rapid Cycle Synchrotron (RCS), transverse beam halo diagnostic is required to increase the output beam power. In order to provide 1 MW high power output beam for routine user program in RCS, it is required to improve the quality of the high intensity beam. The key issue to evaluate the high intensity beam quality is the suppression of the transverse beam halo. In generally, the beam halo quantity is less than 10 of the beam core. Therefore beam profile monitors for halo measurements are required very wide dynamic range, high sensitivity and resolution, and noise rejection techniques of instruments and methods. In order to determine more detail of halo formation, Vibration Wire Monitor (VWM) was under consideration by RCS monitor group. In this poster, we focus on the relevant beam halo diagnostics by new halo monitor in J-PARC L3BT. Hardware details and beam study results for the new beam halo monitor will be appeared.