Development of a microchannel plate based beam profile monitor for a re-accelerated muon beam

再加速されたミューオンビームのためのマイクロチャンネルプレートを用いたビームプロファイルモニタの開発

Kim, B.*; Bae, S.*; Choi, H.*; Choi, S.*; 河村 成肇*; 北村 遼*; Ko, H. S.*; 近藤 恭弘   ; 三部 勉*; 大谷 将士*; Razuvaev, G. P.*; Won, E.*

Kim, B.*; Bae, S.*; Choi, H.*; Choi, S.*; Kawamura, Naritoshi*; Kitamura, Ryo*; Ko, H. S.*; Kondo, Yasuhiro; Mibe, Tsutomu*; Otani, Masashi*; Razuvaev, G. P.*; Won, E.*

ミューオン異常磁気能率/電気双極子モーメントの高精度測定のための、横運動量の小さな低運動量ミューオンビーム用のマイクロチャンネルプレートを用いたビームプロファイルモニタを開発した。このプロファイルモニタで、4MeVまでのミューオンを測定できる。このプロファイルモニタの性能評価を、J-PARCのミューオンビームと紫外光源を用いて行った。その結果、10までのミューオンを飽和することなく測定可能であり、位置分解能が0.3mmであることが実証された。また、ミューオンビーム中のバックグランドとなる崩壊陽電子を、MCPの出力の違いから区別可能であることも実証した。

A beam profile monitor (BPM) based on a microchannel plate has been developed for muon beams with low transverse momentum for the measurement of the muon anomalous magnetic moment and electric dipole moment at high precision, with capability of diagnosing muon beams of kinetic energy range from a few keV to 4 MeV. The performance of the BPM has been evaluated using a surface muon beam at J-PARC and additionally with an ultraviolet (UV) light source. It has been confirmed that the BPM has a dynamic range from a few to 10 muons per bunch without saturation. The spatial resolution of the BPM has been estimated to be less than 0.30 mm. The positron background from muon decays is an obstacle in muon beam profile monitoring and a partial discrimination of the positrons has been achieved under discrete particle conditions.