Simulation study of muon acceleration using RFQ for a new muon g-2 experiment at J-PARC

J-PARCにおける新しいミュオンg-2実験のためのRFQによるミュオン加速のシミュレーション研究

近藤 恭弘   ; 長谷川 和男; 大谷 将士*; 三部 勉*; 齊藤 直人; 北村 遼*

Kondo, Yasuhiro; Hasegawa, Kazuo; Otani, Masashi*; Mibe, Tsutomu*; Saito, Naohito; Kitamura, Ryo*

J-PARCにおいて、新しいミュオンg-2実験が計画されている。この実験では、超低温ミュオンを生成し、線形加速器によって再加速する。このミュオンリニアックの初段の加速構造として、RFQが用いられる。初期の加速試験において、J-PARCリニアックの予備機として製作されたRFQ(RFQ II)を用いる予定である。この論文では、RFQ IIを用いた、ミュオン加速のシミュレーション研究について述べる。シミュレーションによって得られた超低温ミュオンの分布を用いて、RFQ IIで加速した場合の透過率やエミッタンスについてシミュレーションを行った。また、初期の加速試験に用いる、アルミニウムのデグレーダからのミュオニウムを加速した場合のシミュレーションについても述べる。最後に、ミュオン専用のRFQの初期のデザインについて述べる。

A new muon g-2 experiment is planned at J-PARC. In this experiment, ultra cold muons will be generated and accelerated using a linear accelerator. As the first accelerating structure, an RFQ will be used. We are planning to use a spare RFQ of the J-PARC linac for the first acceleration test. In this paper, simulation studies of this muon acceleration test are presented. A design study of a muon dedicated RFQ is also shown.