Simulation study of heavy ion acceleration in J-PARC

J-PARCにおける重イオン加速のシミュレーション検討

原田 寛之  ; Saha, P. K.   ; 金正 倫計  

Harada, Hiroyuki; Saha, P. K.; Kinsho, Michikazu

近年、人類は宇宙に浮かぶ超巨大な原子核である中性子星に関する大きな発見をした。2010年に太陽の2倍の質量の中性子星を発見し、2017年には2つの中性子星が合体するときに発生する重力波を検出した。中性子星のような高密度物質を理解するために、高エネルギー重イオンビームを用いた実験研究が世界中で計画されている。大強度陽子加速器施設J-PARCは、400MeVリニアック, 3GeVシンクロトロン,主リングシンクロトロンの3つの加速器で構成されている。それらの加速器はMW級の大強度陽子ビームを標的に供給し、標的衝突後に生成される2次粒子ビームは様々な最先端の実験や研究に利用されている。このJ-PARCの大強度能力を最大限に生かすべく、重イオンビーム加速の検討を実施している。我々は世界最高強度に到達しうるJ-PARCにおける重イオンビームの加速スキームを提案する。本発表では、J-PARCにおける重イオンビームの加速スキームを紹介する。

Recently, humankind had big discovery about neutron star, which is great big nuclear in the space. They are discovery of neutron star with twice mass of solar in 2010 and detection of gravity wave when two neutron stars incorporate in 2017. In order to understand the high dense matter like the neutron star, project of experimental researches by using accelerated heavy ion beams are planed in the world. The J-PARC facility consists of three accelerators, which are 400 MeV linac, 3 GeV rapid cycling synchrotron and Main Ring synchrotron. The accelerated MW class high intensity proton beams are used in many experiments. We have simulation study of the heavy ion beam in J-PARC to fully utilize high intensity ability of J-PARC. We propose the accelerator scheme of the beam in J-PARC and the intensity will reach to the world record. In my talk, I will introduce the accelerator scheme for the high-intensity heavy ion beam in J-PARC.