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ビームテストの概要 ー ビームの振る舞い ー 横方向 1.入射 2. Tune 3. COD 4.共鳴横切り. COD:alignment error. ガウス分布でアライメントエラーを評価 Sigma=0.5mm のとき(引いた値 <0.8mm ) Horizontal COD: 最大 6mm Vertical COD: 最大 1mm アライメントエラー:~ 0.2mm Horizontal COD<2mm Vetical COD<0.3mm. COD:additional source. RF 空洞 : コアが漏れ磁場を吸収
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ビームテストの概要 ー ビームの振る舞いー 横方向1.入射 2.Tune3.COD 4.共鳴横切り
COD:alignment error • ガウス分布でアライメントエラーを評価 • Sigma=0.5mmのとき(引いた値<0.8mm) Horizontal COD: 最大6mm Vertical COD: 最大1mm • アライメントエラー:~0.2mm • HorizontalCOD<2mm • Vetical COD<0.3mm
COD:additional source • RF 空洞: コアが漏れ磁場を吸収 • Dipole error:~0.02T-m • COD: RF MS ES COD補正が必要
COD:correction scheme & measurement (1) • Correction scheme: Dipole*2 を空洞の側に設置
COD:correction scheme & measurement (2) • Measurement:Dipoleを励磁 3ターン分のビーム位置からCODを測定 黒=RF空洞取り外し 赤=RF空洞インストール Dipole励磁なし Dipole 励磁 緑 青 ~0.01T-m ~0.02T-m Dipoleによる補正は有効
COD:Dynamic aperture (1) 1.Hor. tune依存性(COD無) 400p mm-mrad. アパーチャは十分
COD:Dynamic aperture (2) Error:0mrad. 2.COD依存性(Nx=3.73) 10mrad.程度のエラーでは 影響は無視できる Error:10mrad. Error:20mrad.
COD:Dynamic aperture (3) 3.Vertical aperture アライメントエラー~0.2mmを仮定 垂直CODは0.3mm以下 COD有 COD無 Physical ±20mm(計算) ±16mm(リング) Vertical はphysicalで決まる.
共鳴横切り: 3nx=11 3nx=11横切りを評価する • 3nx=11: • 入射直後に横切る • 最低次かつノーマル成分で誘起 • COD(RFコア)補正の残り • 横切る向きによって影響が異なる • Particle Trapping • Emittance Growth 150MeV FFAG Feed Down
共鳴横切り: 向き依存性 共鳴付近での位相空間のトポロジー (3次共鳴, nonlinear detuningが支配的な場合) 〇 (チューンと共鳴の距離に比例) 1.チューンが (a) →(e)に変化 “Particle trapping” (A.W.Chaoらが提唱) 2.チューンが (e) →(a)に変化 “Emittance growth”
“Particle trapping” “Emittance growth” エミッタンス増大は有限 ※変化を分かりやすくするため 150MeVと無関係なパラメータ
共鳴横切り: エミッタンス増大 共鳴横切りの研究により最大エミッタンス増大を定式化 最大エミッタンス増大率 ※仮定:無限に遅い横切り Crossing speed: Nonlinear detuning: as:アイランド中心の相対エミッタンス (平均エミッタンスa0を単位とする) Driving term: Linear tune shift: アイランドの面積 Nonlinear tune shift: Excitation width:
共鳴横切り: スピード依存性 スピード依存性: Crossing speed: Adiabatic parameter : Nonlinear tune shift: Excitation width: Error: -5mrad., 300p mm-mrad.を仮定 1kV/turn 最大となる粒子をみると、300p⇒420p
共鳴横切り: 実験データ ビーム加速時ビーム量 黒:Dipole励磁適正値 赤:Dipole励磁ずらす ~30% 3Nx=11横切り 適切なDipole励磁 横切りによるビームロスはない
共鳴横切り: エラー依存性 Error: 5mrad. 〇5mrad.程度に抑える必要有=十分可能な値 Error: 25mrad. Error: 10mrad.