ミューオン加速用Disk-and-Washer試作機の低電力試験

Low-power test of a prototype Disk-and-Washer structure for muon acceleration

近藤 彩夏*; 飯嶋 徹*; 鷲見 一路*; 竹内 佑甫*; Cicek, E.*; 恵郷 博文*; 大谷 将士*; 中沢 雄河*; 二ツ川 健太*; 三部 勉*; 吉田 光宏*; 近藤 恭弘   ; 森下 卓俊  ; 岩下 芳久*

Kondo, Ayaka*; Iijima, Toru*; Sumi, Kazumichi*; Takeuchi, Yusuke*; Cicek, E.*; Ego, Hiroyasu*; Otani, Masashi*; Nakazawa, Yuga*; Futatsukawa, Kenta*; Mibe, Tsutomu*; Yoshida, Mitsuhiro*; Kondo, Yasuhiro; Morishita, Takatoshi; Iwashita, Yoshihisa*

ミューオンの異常磁気能率および電気双極子能率は素粒子標準模型を超える新物理の寄与が期待される物理量である。J-PARCで計画しているこれらの精密測定実験では、ミューオンの冷却・加速によって生成する低エミッタンスビームを用いた新しい手法により、独立した検証を行う。ミューオン線形加速器は各速度域に適した4種類の高周波加速空洞で構成されており、その中でも光速の30%から70%の加速を担う中速度領域の加速器は設計・製作手法が未確立である。現在、中速度領域の加速器として、高い加速効率を持つディスクアンドワッシャ(DAW)型加速器に着目し開発を進めている。ミューオン加速用DAWは加速空洞であるタンクと、ビーム集束に用いる四重極電磁石の設置空間を確保しつつタンク間を電磁気的に結合するブリッジカップラから構成される。我々は先行研究で製作されたタンク試作機に加え、新たにブリッジカップラ試作機を設計・製作し、製作精度の評価と低電力試験を実施した。低電力試験では、共振周波数やQ値といった高周波特性の確認やビーズ測定による電磁場の測定を行い、Q値4500(計算値の50%)、電磁場平坦度10%の結果を得た。本講演では、電磁場解析コードによるブリッジカップラの設計と、試作機の製作精度・低電力試験について報告する。

The muon anomalous magnetic moment () and electric dipole moment (EDM) are sensitive to new physics beyond the Standard Model. At J-PARC, precision measurements using a novel low-emittance muon beam generated via cooling and acceleration are planned. The muon linac consists of four types of RF cavities for different ranges. For the medium-velocity range (=0.3-0.7), a prototype bridge coupler, which electromagnetically connects DAW tanks while allowing space for quadrupole magnets, was designed and fabricated. Low-power tests yielded a Q value of 4500 (50% of the design) and 10% field flatness. This paper reports on the design and test results.