ガスシートモニタを用いた大強度ビームプロファイルの非破壊測定

Non-destructive high-intensity-beam profile measurement with a gas sheet monitor

山田 逸平; 和田 元*; 神谷 潤一郎   ; 金正 倫計  

Yamada, Ippei; Wada, Motoi*; Kamiya, Junichiro; Kinsho, Michikazu

大強度陽子加速器のさらなる安定化や大強度化に向けて、シート状に形成したガスとビームの相互作用によって生じる光子を用いた非破壊型プロファイルモニタの開発を行っている。生成する光子の密度空間分布はビームプロファイルの情報を含むため、光子分布を写真撮影により画像として検出することで、ビームプロファイル測定が可能である。しかし、プロファイル情報はガスシートの密度分布や検出器の感度分布などの効果を受けて画像に変換されるため、得られる画像の輝度分布は直ちにプロファイルに一致するわけではない。そこでビームガス相互作用から画像構成までの過程を数式化することで画像とビームプロファイルを定量的に関係付け、プロファイル再構成手法を考案した。また、プロファイルから画像への変換を表す関数を測定する手法も併せて考案し、実測した。この実測結果と、3MeV・60mAの大強度水素負イオンビームのプロファイル測定結果を用いてプロファイル再構成を行い、実用化されている破壊型プロファイルモニタであるワイヤスキャナモニタで得られた結果と一致することを明らかにした。

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