ビーム軌道補正用四極電磁石の真空ダクトの設計

Design consideration of beam duct for quadrupole correctors in J-PARC RCS

神谷 潤一郎   ; 金正 倫計  ; 林 直樹  ; 發知 英明  ; 荻原 徳男; 谷 教夫  ; 渡辺 泰広  

Kamiya, Junichiro; Kinsho, Michikazu; Hayashi, Naoki; Hotchi, Hideaki; Ogiwara, Norio; Tani, Norio; Watanabe, Yasuhiro

J-PARC RCSにおいて、ビーム軌道を不安定にする要素として、入射バンプ電磁石の入口/出口でのエッジフォーカスと、加速途中のベータトロン振動数の変化が挙げられる。それらの補正のため、直線部の両端に計六台の補正用四極電磁石を設置することとした。本電磁石に設置する真空ダクトは以下のように設計検討を進めた。(1)金属製ダクトの場合、渦電流による影響を検証する。(2)(1)で問題がある場合は、発熱・ダクト内部磁場の乱れの恐れがないセラミックスダクトを採用する。(3)(2)でセラミックスダクトを採用した際、大気圧によるダクトの変位及びダクトへかかる応力に問題がないかの検証をする。本講演では上記設計検討結果及びダクトの性能について詳細を示す予定である。

In J-PARC 3GeV synchrotron (RCS), new quadrupole magnets (quadrupole correctors) are planned to be installed in order to correct the edge focusing effect and tune. In this report, we describe a deliberation flow about the design of the beam ducts, which are installed in the quadrupole corrector. The effects of eddy current were examined in the case of the titanium duct. The calculated results showed that the temperature rise was too much (up to over 350C) and the magnetic field in the beam duct is largely distorted. Therefore we decided to employ alumina ceramics beam ducts. The stress and displacement, which are caused by the atmospheric pressure, were estimated by simulating the realistic equipments in the beam line. It was found that there was no large stress and displacement by installing the alumina ceramics duct.