LEBT commissioning of the J-PARC LINAC

J-PARCリニアック低エネルギービーム輸送系のコミッショニング

柴田 崇統*; 池上 清*; Liu, Y.*; 丸田 朋史*; 内藤 富士雄*; 高木 昭*; 浅野 博之; 近藤 恭弘   ; 三浦 昭彦 ; 小栗 英知  ; 大越 清紀 

Shibata, Takanori*; Ikegami, Kiyoshi*; Liu, Y.*; Maruta, Tomofumi*; Naito, Fujio*; Takagi, Akira*; Asano, Hiroyuki; Kondo, Yasuhiro; Miura, Akihiko; Oguri, Hidetomo; Okoshi, Kiyonori

J-PARCリニアックでは2014年の大強度化に向けた機器アップグレード後、低エネルギービーム輸送(LEBT)内のビームコミッショニングを実施した。コミッショニングでは、LEBT内に取り付けられた2機のソレノイドコイル電流値、2機のステアリングコイル電流値、およびイオン源加速部の引出し電圧・加速電圧の調整を行った。LEBT内のビームを調整し、RFQ入口でのマッチングを最適化した結果、Hビーム電流値50mAの運転時に、従来より高いRFQ透過率96%を達成した。透過率向上の原因を理解するため、LEBT内部のビーム輸送過程をPIC-MCシミュレーションにより解析し、測定結果の比較から、イオン源・LEBTのパラメータ調整とビーム輸送過程の関係を明らかにする。

After upgrade of J-PARC Linac in 2014, Low Energy Beam Transport (LEBT) beam commissioning of the J-PARC LINAC has been made for improving H beam intensity extracted from Linac. Currents of two solenoid coils and steering magnets in LEBT are optimized with extraction and acceleration voltages for static acceleration in ion source (IS) which decides on an initial emittance diagram of H beam. As a result of LEBT and IS parameter optimization, beam transmission rate of RFQ has been reached up to 96% in 50 mA H current operation. Moreover, PIC-MC (Particle-In-Cell Monte-Carlo) simulation models developed for H transport in LEBT. Comparison between experimental and numerical results are presented to clarify beam physics from IS exit to RFQ entrance.