J-PARC g-2/EDM実験に向けたRFQを用いた超低速ミュオンの加速

Ultra-slow muon acceleration using an RFQ towards the g-2/EDM experiment at J-PARC

近藤 恭弘   ; 大谷 将士*; 深尾 祥紀*; 長谷川 和男; 林崎 規託*; 石田 勝彦*; 岩下 芳久*; 河村 成肇*; 北村 遼*; 三部 勉*; 三宅 康博*; 齊藤 直人; 下村 浩一郎*; 吉田 光宏*

Kondo, Yasuhiro; Otani, Masashi*; Fukao, Yoshinori*; Hasegawa, Kazuo; Hayashizaki, Noriyosu*; Ishida, Katsuhiko*; Iwashita, Yoshihisa*; Kawamura, Naritoshi*; Kitamura, Ryo*; Mibe, Tsutomu*; Miyake, Yasuhiro*; Saito, Naohito; Shimomura, Koichiro*; Yoshida, Mitsuhiro*

J-PARCにおいて、先行実験とは全く異なる手法でのミュオンg-2/EDM精密測定実験を計画している。この実験の中核技術であるミュオンリニアックでは、初段加速器として高周波四重極リニアック(RFQ)を用いる。計画の初期段階では、J-PARCリニアック用に開発されたRFQを用いる予定であり、負水素イオン用に設計されたRFQを、ミュオン加速のためにヴェーン間電圧を1/9に下げて運転する。本発表では、この状態で超低速ミュオンを加速した場合のシミュレーションについて述べる。さらに我々は、ミュオンリニアック実現に向けた加速実証実験を計画している。ここで用いる低速ミューオン源として、迅速な加速実験遂行のために、実際のミュオンリニアックで用いるミューオニウム-イオン解離レーザー法による超低速ミュオン源に代えて、金属薄膜による低速ミュオン源を開発中である。RFQ後には、バックグランド除去のために偏向電磁石を設置する予定であるが、偏向電磁石後において、ビーム方向の位置を変えてプロファイルを測定することで、RFQ出口でのエミッタンスを測定する計画である。

The muon linear accelerator for the muon g-2/EDM experiment in J-PARC is being developed. As the first step of the muon acceleration, the muon acceleration with J-PARC RFQ (Radio-Frequency Quadrupole)-II plans to be demonstrated at H-line of J-PARC MLF. The slow muon will be obtained by the deceleration using the thin metal foil target in the RFQ acceleration test. The intensity of the decelerated muon by the thin metal foil was measured. Based on this result, the beam intensity in the RFQ test at H-line is estimated to be a few /sec. The particle simulation of the RFQ and the following beam diagnostics system is conducted, and it is shown that the emittance measurement at the RFQ exit using the micro-channel plate based beam profile monitor is feasible.