Recent progress of J-PARC RCS beam commissioning; Toward realizing the 1-MW output beam power

J-PARC RCSビームコミッショニングの進捗状況; 1MW出力の実現に向けて

發知 英明  

Hotchi, Hideaki

RCSは、2014年10月より、1MW設計運転の実現を目指した最終段階のビーム調整を開始し、2015年1月に1MWのビーム加速を達成した。RCSのような大強度陽子加速器では、ビーム損失により生じる機器の放射化が出力強度を制限する最大の要因となるため、ビーム損失の低減が1MW設計連続運転を実現するための重要な研究課題となる。2015年1月のビーム試験では、入射ビームの分布形状やペイント入射法の最適化により、空間電荷由来のビーム損失をほぼ最小化することに成功した。また、2015年4月のビーム試験では、新規導入した補正四極電磁石を用いて入射過程におけるベータ関数の変調を補正することにより、ペイント範囲の拡幅を実現し、ビーム損失を許容範囲内にまで低減させることに成功した。本会議では、ビーム増強過程で我々が直面したビーム損失の発生メカニズムやその低減策について報告する。

J-PARC RCS started 1-MW beam tuning from October 2014, and successfully achieved 1-MW beam acceleration in January 2015, where major part of beam loss, such as space-charge induced beam loss, was well minimized by the combination of transverse and longitudinal painting. In addition, very recently, the transverse painting area was successfully expanded by correcting beta function beating during injection caused by the edge focus of the injection bump magnets, by which the foil scattering part of beam loss was further reduced. By these efforts, now the beam loss is at the permissible level for the 1-MW routine beam operation. The main topic of this talk is to discuss our approaches to beam loss issues that we faced on the process of the beam power ramp-up.