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Reduction of the kicker impedance maintaining the performance of present kicker magnet at RCS in J-PARC

J-PARCのRCSキッカーにおけるパフォーマンスを維持したインピーダンス低減手法について

菖蒲田 義博   ; 入江 吉郎*; 高柳 智弘   ; 富樫 智人; 山本 昌亘   ; 山本 風海   

Shobuda, Yoshihiro; Irie, Yoshiro*; Takayanagi, Tomohiro; Togashi, Tomohito; Yamamoto, Masanobu; Yamamoto, Kazami

J-PARCのRCSのキッカーにはコイルが内蔵されており、そこを流れる電流が作る磁場の力でビームを出射させている。このキッカーは4つの端子を持っており、その2つが電源側につながれ、残りの2つがショートしてある。ビームをRCSから出射させる時に必要なキッカーに誘起される電流値は、この特徴のために電源から供給される電流値の2倍となる。これは、ビームを出射させる上では、必要な消費電力を節約でき、キッカーの設置スペースを節約できるという利点を持つ。一方で、この特徴のためにビームが大強度化するに従って、キッカーを通過する際に励起する電磁場(インピーダンス)は、ビームを不安定にさせることが分かっている。このようなビーム不安定性への対策は、大強度での安定的なビーム利用運転をするために必要である。本レポートでは、現在のキッカーの持つパフォーマンスを維持しながら、ビームの不安定要因であるキッカーのインピーダンスを下げる新しい手法について紹介する。

The present four-terminal kicker at the Rapid Cycling Synchrotron (RCS) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) has the power-saving benefit due to the doubled excitation currents by shorting two-terminals. On the other hand, beam instabilities are excited by the kicker impedances. In this report, we describe a scheme to reduce the kicker impedances using diodes (nonlinear devices) with resistors, while retaining the benefit of the doubled kicker excitation currents.

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