J-PARC MR Eddy-current type septum magnet用ビーム結合インピーダンス対策の評価の進捗

Progress of evaluation of beam coupling impedance reduction for the Eddy-current type septum magnet in J-PARC MR

小林 愛音*; 外山 毅*; 中村 剛*; 菖蒲田 義博   ; 石井 恒次*; 冨澤 正人*; 竹内 保直*; 佐藤 洋一*

Kobayashi, Aine*; Toyama, Takeshi*; Nakamura, Takeshi*; Shobuda, Yoshihiro; Ishii, Koji*; Tomizawa, Masahito*; Takeuchi, Yasunao*; Sato, Yoichi*

J-PARCのメインリングでは、デバンチ工程でビームの縦方向の不安定性による密度変調が発生する。これは電子雲の発生につながり、これが横方向のビーム不安定性を引き起こす。この原因として特に、数百MHzに及ぶ縦方向のインピーダンスが関係しているとされ、個々の装置の低インピーダンス化対策が進められている。今年新たに設置された渦電流式セプタムマグネットは、シミュレーションの結果、インピーダンスが大きいことが判明した。現在、テーパーを設置する空間的余裕がない場所にも適用できるよう、SiCを搭載したフランジによるインピーダンスの低減を検討している。本報告では、まず実機で使用するSiCの特性の測定結果を示す。その後、その結果を入力にしたインピーダンスのシミュレーション結果とワイヤー法による測定結果を比較する。最後に、インピーダンスの測定結果を入力にしてビームへの影響について評価する。

In the J-PARC main ring, density modulation due to longitudinal beam instability occurs during the debunching process of coasting beams. This leads to the generation of an electron cloud, which in turn causes transverse beam instabilities. The transverse beam instability causes beam loss and the electron cloud is assumed to cause vacuum degradation, both of which hinder the beam intensity enhancement, so it is essential to clarify the causes and countermeasures. In particular, the longitudinal impedance of several hundred MHz has been investigated as relevant, and measures to reduce the impedance of individual devices are underway. The Eddy-current type septum magnet, newly installed this year, was found to have a large impedance by simulation. Therefore, we are investigating a method to reduce the impedance by a flange loaded with SiC radio wave absorber, which can be applied to locations where there is no spatial margin to install a taper. In this report, we will discuss the characterization of SiC to be used in actual devices, impedance simulation reflecting the results of SiC evaluation, and evaluation of the effect of impedance countermeasures by impedance measurement using the wire method, and progress in evaluating the effect on the beam by beam simulation and beam study.