Design of the Low energy beam transport line for the JAEA-ADS linac

JAEA-ADS線形加速器用低エネルギービーム輸送ラインの設計

Yee-Rendon, B. ; 近藤 恭弘   ; 田村 潤; 前川 藤夫  ; 明午 伸一郎   

Yee-Rendon, B.; Kondo, Yasuhiro; Tamura, Jun; Maekawa, Fujio; Meigo, Shinichiro

日本原子力研究開発機構(JAEA)は、放射性廃棄物の有害度低減のため加速器駆動未臨界システム(ADS)の開発を行っている。JAEAのADS(JAEA-ADS)では、ビーム出力30MWを有する陽子線形加速器(リニアック)を提案している。JAEA-ADSリニアックの大きな課題は、イオン源から高周波四重極までの35keV陽子ビームの効率的な輸送である。この目標の達成のため、様々な空間電荷の補償シナリオを考慮しつつ、ビームロスの要因となる高電荷状態のイオンビームの透過を低減し、陽子エミッタンスの増大を最小化するために、2つのソレノイドから構成される静磁場低エネルギービーム輸送(LEBT)を最適化した。本報告では、JAEA-ADS LEBTの光学設計を紹介し、多粒子を用いたトラッキングの結果について述べる。

The Japan Atomic Energy Agency (JAEA) is proposing a 30-MW proton linear accelerator (linac) for the application of accelerator-driven subcritical system (ADS) technology to achieve nuclear waste transmutation. A major challenge for the JAEA-ADS linac is the efficient transport of a 35 keV proton beam from the ion source to the radio-frequency quadrupole. In order to achieve this goal, we have optimized a magnetostatic low energy beam transport (LEBT) consisting of two solenoids to reduce the transmission of high-charge ions generated by the source and minimize the growth of proton emittance, while taking into account various space-charge compensation scenarios. In this report, we present the optical design and discuss the multiparticle tracking results of the JAEA-ADS LEBT.