First measurement of longitudinal profile of high-power and low-energy H beam by using bunch shape monitor with graphite target

グラファイト標的を用いたバンチシェイプモニターによる大強度低エネルギーHビームの縦プロファイル初測定

北村 遼   

Kitamura, Ryo

J-PARCリニアックでは大強度Hビームの縦プロファイルを測定するためにバンチシェイプモニタ(BSM)を用いている。モニタの動作原理はストリークカメラと同様であり、電圧印加した標的をHビームへ挿入することでビーム由来の二次電子を引き出す。二次電子はBSM内部でビームと同期した高周波による変調を受けるため、二次電子の持つ縦プロファイルは横プロファイルへと変換される。ビームロスや大強度ビーム照射からの損傷を十分に抑制するには、BSMの標的素材の選定が重要である。本講演ではグラファイト標的を用いたBSMによる大強度3MeVビームの初測定を紹介する。

At J-PARC Linac, bunch shape monitors (BSMs) have been used to measure a longitudinal profile of high power H beam. Operational principle of the monitor is similar to that of the streak-camera. The BSM inserts a biased-solid target into H beam to extract and accelerate secondary electrons. These electrons are then modulated with synchronized RF. After passing through dipole B field, a longitudinal profile is converted to a transverse one. For the BSM, a choice of target material is essential to reduce beam loss and to have sufficient tolerance for breakage by the interaction with high power beams. The BSM with graphite target realized the measurement of high-power 3 MeV beam for the first time.