大強度・低速Hビーム用バンチシェイプモニタを用いたビーム計測手法に関する研究

Studies of beam diagnostics with bunch-shape monitor for high-power and low-beta H beam

北村 遼   ; 林 直樹  ; 平野 耕一郎  ; 小坂 知史*; 宮尾 智章*; 根本 康雄*; 森下 卓俊  

Kitamura, Ryo; Hayashi, Naoki; Hirano, Koichiro; Kosaka, Satoshi*; Miyao, Tomoaki*; Nemoto, Yasuo*; Morishita, Takatoshi

大強度陽子加速器施設J-PARCリニアックでは、フロントエンドの大強度・低速Hビームを測定するためにビーム熱負荷への耐久性を向上させた改良型バンチシェイプモニタ(BSM)を開発している。ビームと相互作用させるプローブに新素材であるグラファイト製標的を導入することで、これまで不可能であった大強度ビーム中心領域でのプロファイル測定を実現した。改良型BSMではビーム全体のプロファイルが測定可能になったため、BSMの特徴を生かした応用的なビーム診断手法を提案する。本講演では、二次電子計測による横プロファイル測定、横プロファイルからのビーム電流測定等、BSM本来の目的である縦方向測定の枠組みを超えてBSMの多様な運用可能性について議論する。

In the J-PARC linac, a new bunch-shape monitor (BSM) is developed to stably measure the high-intensity and low-energy H beam by improving the strength of the target probe for the heat loading. The new target probe is made of the graphite. The first measurement of the longitudinal beam profile has been realized with the BSM at the core region of the high-intensity beam. Since the beam profile can be measured with the new BSM at any transverse position thanks to the new target probe, we propose the advanced application of the beam diagnostics with the BSM. In this presentation, some new approaches of the beam diagnostics with the BSM; the transverse profile measurement using the secondary electrons and the beam current evaluation from the transverse profile measurement, are discussed beyond the original usage of the BSM.