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J-PARC 3-50BTラインにおける光学系の調整

Optics tuning at the J-PARC 3-50BT line

原田 寛之 ; 明午 伸一郎  ; 白形 政司*; 佐藤 洋一*; 田村 文彦  ; 手島 昌己*; 橋本 義徳*; 五十嵐 進*; 小関 忠

Harada, Hiroyuki; Meigo, Shinichiro; Shirakata, Masashi*; Sato, Yoichi*; Tamura, Fumihiko; Tejima, Masaki*; Hashimoto, Yoshinori*; Igarashi, Susumu*; Koseki, Tadashi

J-PARC 3-50BTは、速い繰り返しのシンクロトロン(3GeV RCS)から出射されたビームを遅い繰り返しのシンクロトロン(MR)に輸送するビームラインである。空間電荷効果などビームのエミッタンスやハローを増加させる複合的な要因は、大強度の陽子ビームでは強度が増加するにつれて、非線形に増加する。加えて、MRの物理アパーチャは81$$pi$$mm mradであり、RCSの486$$pi$$mm mradと比較して小さい。そのため、一般的なビーム輸送ラインの役割とは異なり、3-50BTではコリメータエリアを要し、ビームを所定のエミッタンスまで削る機能を有する。加速器を安定に運転するためには、3-50BTのコリメータ性能を十分に発揮に発揮させることが不可欠であり、そのためには3-50BTでの光学系を把握並びに調整する必要がある。本講演では、3-50BTにおける光学系の測定手法を紹介し、測定結果と計算モデルに基づいた調整結果を報告する。

The J-PARC 3-50 BT line is the beam transport line of extracted beam from 3-GeV rapid-cycling synchrotron (RCS) to 50-GeV main ring (MR). The RCS is the high-intensity proton accelerator, which designed beam power is 1 MW, and has the complex source of space charge effect, etc. Therefore, the uncontrolled emittance growth and beam halo increase nonlinearly with the increasing the beam power. Additionally, physical aperture of MR with 81 $$pi$$ mm mrad is smaller than that of RCS with 486 $$pi$$ mm mrad. Therefore, the 3-50 BT line has the collimators in order to scrape the tail/halo of extracted beam from the RCS. The designed collimator aperture is 54 $$pi$$ mm mrad. It is required to measure and optimize the optics parameter in the collimator area for taking full advantage of beam collimation. This paper will introduce the method of optics measurement and report the result of the measurement and optimization based on the simulation.

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