Nondestructive bunch shape monitor of a negative hydrogen beam using a laser pulse train for high-intensity proton accelerators

原田 寛之  ; Saha, P. K.   ; 米田 仁紀*; 道根 百合奈*; 渕 葵*; 佐藤 篤*; 金正 倫計  

Harada, Hiroyuki; Saha, P. K.; Yoneda, Hitoki*; Michine, Yurina*; Fuchi, Aoi*; Sato, Atsushi*; Kinsho, Michikazu

大強度陽子加速器では、ビーム強度を制限するビーム損失を抑制すべく、ビーム形状を測定し、制御することが重要である。ビーム分布や形状を測定する従来のモニタは、金属などのワイヤーを用いた破壊型だが、ワイヤーの断線などにより大強度ビームを測定できていなかった。本研究では、ワイヤーではなく短パルスのレーザーを負水素イオンビームに照射し、付随する電子を1つ剥ぎ取り中性水素に変換し、その量を計測する。そして、照射タイミングを走査しながら、その測定を繰り返すことで時間方向のビーム形状(バンチシェイプ)を測定できる非破壊型のバンチシェイプモニタを考案した。考案したビーム形状モニタを実証すべく、レーザー光源を開発し、大強度ビームに対して照射実験した結果、今までにないレーザーによるバンチシェイプモニタの開発に成功した。

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