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J-PARCリニアックにおけるエネルギー変動観測と補正

Measurement and correction of energy fluctuation in the J-PARC Linac

守屋 克洋 ; 原田 寛之 

Moriya, Katsuhiro; Harada, Hiroyuki

J-PARCリニアックで400MeVまで加速された負水素イオンを、3GeV rapid cycling synchrotron (RCS)に多重入射し、大強度陽子ビームを蓄積している。利用運転中にRCSの曲線部でビーム損失が検出され、運転の一時停止が稀に生じた。この原因は、シミュレーション結果と運動量をずらした実験から、運転中にリニアックから入射したビームの運動量が変動したことであると予想した。しかし、多重入射をしている都合により、運転中の運動量変動をRCSで直接観測することはこれまで出来なかった。本研究ではリニアックとRCSを結ぶ輸送ライン(L3BT)に着目し、入射直前の輸送ラインで運動量測定を試みた。L3BTに設置されている複数台のビーム位置モニタを使用することで、RCS入射直前の運動量変動を測定することに成功し、利用運転中に許容値$$pm$$0.02%に対して最大0.14%まで運動量が変動していたことが今回の測定により判明した。さらに、RCS曲線部のビーム損失量の増減と入射ビームの運動量変動に相関があることを初めて観測し、不要なビーム損失の起源を同定した。ビーム損失起源となっている入射ビームの運動量変動を許容値まで抑制するために、運動量補正システムを開発し、変動を$$pm$$0.02%以下まで低減させることで、利用運転の安定化を実現した。

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