理研超伝導加速空洞用ビームエネルギー・位置モニターのマッピング測定

Mapping measurement for beam energy position monitor system for RIKEN superconducting acceleration cavity

渡邉 環*; 外山 毅*; 花村 幸篤*; 今尾 浩司*; 上垣外 修一*; 鴨志田 敦史*; 河内 敏彦*; 小山 亮*; 坂本 成彦*; 福西 暢尚*; 藤巻 正樹*; 三浦 昭彦 ; 宮尾 智章*; 山田 一成*; 渡邉 裕*

Watanabe, Tamaki*; Toyama, Takeshi*; Hanamura, Kotoku*; Imao, Hiroshi*; Kamigaito, Osamu*; Kamoshida, Atsushi*; Kawachi, Toshihiko*; Koyama, Ryo*; Sakamoto, Naruhiko*; Fukunishi, Nobuhisa*; Fujimaki, Masaki*; Miura, Akihiko; Miyao, Tomoaki*; Yamada, Kazunari*; Watanabe, Yutaka*

現在、仁科加速器研究センターにおいて、超伝導加速空洞を建設中である。破壊型ビーム診断装置を用いたビーム測定は脱ガスを発生するため、超伝導加速空洞の性能を示すQ値や表面抵抗値を、長期的に維持することが難しくなる。そのために、非破壊型のビーム診断装置による測定が必須となる。そこで、斜めに四分割した静電型ピックアップを用いたビーム位置モニターシステム(BEPM)の開発を行い、計11台を完成させた。このシステムは、BEPM間の距離を正確に測定した2台のBEPMを用いて、ビームの飛行時間(TOF)を測定し、ビームの位置情報と同時に、ビームエネルギー値も得られるという利点を有する。終段のBEPMは、ビームエネルギーの情報が非常に重要になる、超重元素探索装置GARIS IIIや、医療用RIアスタチンの製造に使用される予定である。2019年度は、BEPM内にワイヤーを張り、上下左右に動かすことにより、そのワイヤーの位置と各電極の出力の相関を測定する校正作業(マッピング)を行うため、BEPMを固定する冶具とワイヤーを囲むダミーダクトの設計と製作を行った。校正装置本体は、J-PARC 50GeVシンクロトロンMRのマッピング用に開発された校正装置を利用させて頂いた。今回の学会では、マッピングによる測定の結果とその考察にについて発表をする。

Upgrades for the RIKEN heavy-ion linac (RILAC) involving a new superconducting linac (SRILAC) are currently underway at the RIKEN radioactive isotope beam factory (RIBF). It is crucially important to develop nondestructive beam measurement diagnostics. We have developed a beam energy position monitor (BEPM) system which can measure not only the beam position but also the beam energy simultaneously by measuring the time of flight of the beam. We fabricated 11 BEPMs and completed the position calibration to obtain the sensitivity and offset for each BEPMs. The position accuracy has been achieved to be less than 0.1 mm by using the mapping measurement.