永久磁石を用いた補正磁石の改良

Improvement of correction magnets with permanent magnets

阿部 賢*; 岩下 芳久*; 照沼 信浩*; 不破 康裕   ; 八子 丈生*

Abe, Masashi*; Iwashita, Yoshihisa*; Terunuma, Nobuhiro*; Fuwa, Yasuhiro; Yako, Tomoki*

国際リニアコライダー(ILC)のダンピングリングへの永久磁石の適用を研究している。電磁石を永久磁石に置き換えることで、コイルを励磁するための電力や電源の保守コストだけでなく、冷却水の漏洩事故も減らすことが可能となる。ダンピングリングには偏向磁石と軌道補正磁石が使用されており、本研究では3D磁場コードCST Studioを用いて永久磁石を使用した補正磁石内の磁場分布を解析している。軌道補正磁石では、ビーム軌道の誤差を修正するために、発生させる磁場の極性と強度が可変であることが要求される。本研究では、補正磁石内の磁気回路中の永久磁石に回転機構を搭載することで、発生磁場の調整を可能にした。また、不正多極磁場によるビーム品質の劣化を抑制するために磁気回路の部材形状の最適化を行い、実機へ搭載可能な磁石設計を確立した。

Application of permanent magnets to the damping ring of International Linear Collider (ILC) is investigated. Replacing electromagnets with permanent magnets can reduce not only electricity for exciting the coils and maintenance cost of power supplies but also leakage accidents of cooling water. Bending magnets and correction magnets are used in damping ring, but we tried to calculate magnetic field distributions in a correction magnets using permanent magnets with 3D magnetic field code CST studio. The orbit correction magnet requires that the polarity and the intensity of the generated magnetic field be variable in order to correct the beam orbit error. In this research, adjustment of the generated magnetic field was made possible by mounting the rotation mechanism on the permanent magnet in the magnetic circuit in the correction magnet. In addition, in order to suppress deterioration of beam quality due to an incorrect multipole magnetic field, optimization of the shape of the magnetic circuit was performed, and a magnet design that could be installed on a accelerator was established.