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RCSバンプ電磁石磁場測定用プローブの検証

Experimental verification of magnetic field measurement probe for RCS bump magnet

杉田 萌 ; 植野 智晶*; 堀野 光喜*; 高柳 智弘   ; 小野 礼人; 山本 風海   ; 金正 倫計  

Sugita, Moe; Ueno, Tomoaki*; Horino, Koki*; Takayanagi, Tomohiro; Ono, Ayato; Yamamoto, Kazami; Kinsho, Michikazu

J-PARCの3GeVシンクロトロン(RCS)では、水平シフトバンプ電磁石を用いて線形加速器からの入射ビームをRCSの周回軌道に合流する入射バンプ軌道を生成する。バンプ電磁石の励磁パターンは台形型のパルス波形で、立ち上がり・立ち下がり部の時間とフラット部の時間を、それぞれ150-500マイクロ秒と100-800マイクロ秒の間で変更可能である。このパルス波形をビームの要求条件に合わせることで必要な入射バンプ軌道をつくり、25Hzの繰り返し入射によって1MW大強度ビームを生成する。1MW大強度ビームの運転に際してはビームロスによる放射化の低減が求められ、そのためにはバンプ電磁石の磁場分布を$$pm$$0.2%以下の精度で測定し、高精度な入射バンプ軌道を確立する必要がある。そこで、バンプ電磁石への速いパルス励磁に対応できる高速応答性に優れた磁場測定器の選定評価試験を実施した。計測原理が異なる3種の磁場測定器(磁束計,ホールプローブ,積分型磁束計)を用いた比較検証を行ったところ、積分型磁束計の測定誤差が最も小さく、バンプ電磁石の磁場測定に適していることが分かった。

In the J-PARC 3 GeV Rapid Cycling Synchrotron (RCS), shift bump magnets are used to merge the injection beam from the LINAC with the circulating orbit of the RCS. The bump magnets are excited with a trapezoidal pulse waveform, that the rise / fall time and the duration of the flat part can be changed. The injection bump orbit is created by the pulse waveform to inject a 1 MW, high intensity beam at a repetition rate of 25 Hz. An issue to achieve the 1 MW beam is suppression of the beam loss. Therefore, a requirement of the accuracy of the magnetic field is less than $$pm$$0.2%. Since the time structure of the pulse is so fast, we needed a test to select a magnetic probe with a suitable response. In this report, we will show the results of comparing the search coil, Hall probe and integral flux meter. The result indicated that the integral flux meter with a small measurement error is suitable.

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