大強度陽子加速器における遅い取り出しのための非破壊型静電セプタムの開発

Development of non-destructive electrostatic septum for slow extraction in high intensity proton accelerator

永山 晶大; 原田 寛之  ; 下川 哲司*; 佐藤 篤*; 山田 逸平 ; 地村 幹  ; 小島 邦洸 ; 山本 風海   ; 金正 倫計  

Nagayama, Shota; Harada, Hiroyuki; Shimogawa, Tetsushi*; Sato, Atsushi*; Yamada, Ippei; Chimura, Motoki; Kojima, Kunihiro; Yamamoto, Kazami; Kinsho, Michikazu

従来型の静電セプタムは、陰極とビーム軌道上に配置したセプタム電極により形成した電場でビームを分離する装置である。したがって、セプタム電極とビームとの直接衝突が原理的に発生する。我々は、ビームが通過する領域の外側に多段電極が配置された構造を持ち、この多段電極の印加電圧を最適化することでビームの分離が可能な電場を形成する非破壊型静電セプタムを開発中である。本装置はビーム軌道上に物質を含まないためビームロスが発生しないという点で、従来型の静電セプタムの課題を克服できる。本装置の機能を計算により検証するため、J-PARCでのビームの遅い取り出し手法における粒子軌道を再現できるモデルを、既存の粒子軌道シミュレーションソフトウェア(SAD)を用いて構築した。加えて、非破壊型静電セプタムの電場計算結果を多重極展開し、シミュレーションに新たに導入した。シミュレーションでは、本装置の導入によってJ-PARCにおける遅い取り出のビーム強度を約1.3倍に増強可能であるという結果が得られた。本発表では、上述のシミュレーションの詳細について報告する。

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