J-PARC RCSにおけるビームコミッショニングの近況報告; 1-MW出力の実現へ向けて

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

發知 英明  

Hotchi, Hideaki

RCSは、2014年秋より、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相当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、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6月に実施したビーム試験では、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、入射中の荷電変換フォイル上での散乱現象に起因したビーム損失を大幅低減させることに成功した。本発表では、ビーム増強過程で顕在化したビーム損失の発生機構やその低減に向けた取り組みを中心に、RCSビームコミッショニングの最近の進捗状況を報告する。

The J-PARC 3-GeV RCS have successfully achieved a 1-MW beam acceleration in January 2015. In this beam test, a major part of beam loss, such as space-charge induced beam loss, was well minimized by the injection painting technique. In addition, in the recent beam test in June, 2015, the transverse painting area was successfully expanded by correcting beta function beating during injection with the newly installed quadrupole corrector system. By this effort, a foil scattering part of beam loss during charge-exchange injection was further reduced. In this talk, recent progress of RCS beam commissioning will be reported especially focusing on our approaches to beam loss issues that we faced on the process of the beam power ramp-up.