Beam profile measurement using the highly-oriented pyrolytic graphite

高配向性グラファイトを利用したビームプロファイル測定

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

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

大強度陽子ビームを計測するビームモニタにおいて熱負荷の緩和は重要な課題の一つである。近年、大強度陽子加速器施設(J-PARC)のフロントエンドでは、バンチシェイプモニタの標的プローブに高配向熱分解グラファイト(HOPG)材料が使用した。HOPGは熱伝導率が高いため、高熱負荷条件下でのビームプロファイルの測定に適している。HOPGの応用として、例えば、ワイヤスキャナモニタなどの横方向プロファイルモニタのターゲットワイヤの代替材料として、薄いHOPGを使用することが考えられる。ビームプロファイルモニタ用HOPGターゲットの可能性についてテストスタンドでの3MeV負水素イオンビームを用いた実験結果の一部から考察する。

The mitigation of heat loading is one of the important issues for beam instrumentation to measure the high-power proton beam. Recently, the highly-oriented pyrolytic graphite (HOPG) material was used for the target probe of the bunch-shape monitor at the front-end in the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). Since the thermal conductivity of the HOPG is high, it is suitable to measure the beam profile under the condition of high heat loading. As an application of the HOPG, for example, the thin HOPG may be used as a substitutive material of the target wire for the transverse profile monitor such as the wire scanner monitor. The possibility of the HOPG target for the beam profile monitor is discussed from some results of the test experiment using the 3-MeV negative hydrogen ion beam at the test stand.