J-PARCリニアックチョッパシステムの開発

Development of RF chopper system at J-PARC Linac

平野 耕一郎  ; 伊藤 崇  ; 近藤 恭弘   ; 篠崎 信一 ; 千代 悦司; 三浦 昭彦 ; 森下 卓俊  ; 池上 雅紀*; 久保田 親*; 杉村 高志*; 内藤 富士雄*; 南茂 今朝雄*; Fang, Z.*; 福井 佑治*; 二ツ川 健太*; 丸田 朋史*; 宮尾 智章*

Hirano, Koichiro; Ito, Takashi; Kondo, Yasuhiro; Shinozaki, Shinichi; Chishiro, Etsuji; Miura, Akihiko; Morishita, Takatoshi; Ikegami, Masanori*; Kubota, Chikashi*; Sugimura, Takashi*; Naito, Fujio*; Nammo, Kesao*; Fang, Z.*; Fukui, Yuji*; Futatsukawa, Kenta*; Maruta, Tomofumi*; Miyao, Tomoaki*

J-PARCリニアックの運転パラメータは、ピーク電流17mA、マクロパルス幅500s、繰り返し25Hz、ビームエネルギー181MeVである。マクロパルスビームは、RFQ下流のMEBT領域にあるRFチョッパ空洞の電界によって、その一部が蹴りだされ、櫛形構造を持つビームに整形される。この整形されたビームは、パルス幅600nsの中間パルスが1066nsの間隔で並んだ構造である。一方、蹴りだされたビームは、RFチョッパ空洞から約70cm離れた場所にあるスクレーパに負荷される。今後、イオン源、及び、RFQの改造、並びに、加速管の増設を行い、ビーム電流を50mA、ビームエネルギーを400MeVに増強する計画である。ビーム電流を50mAに増加すると、ビームがチョッパ空洞の電極やビームパイプにあたるシミュレーション結果が得られている。また、スクレーパの損傷が懸念される。そこで、ビーム電流50mAに対応したMEBTビームラインに改造する計画である。今回は、チョッパ空洞やスクレーパ等に関するチョッパシステムの改造について報告する。

Two RF-deflecting cavities as a chopper and a beam scraper have been used in the MEBT between a 324 MHz RFQ and a 50-MeV DTL of the J-PARC Linac. We plan to increase a peak beam current up to 50 mA by replacing an ion source and a RFQ after the summer shutdown in 2014. Beam loss occurs in the RF chopper for the 50 mA operation. Moreover, the beam scraper cannot fully stand the beam load with 50 mA, 0.5 ms, 3 MeV, and 25 Hz. We have studied the new RF chopper cavity by using HFSS code and the tandem scraper system with two scrapers.