J-PARC 出張報告

J-PARC出張報告 By 植木

今回の目的 J-PARC RCSのビームcommissioningに参加し、現場体験を通じてcommissioningの手法を学びながら加速器物理学に対する理解を深める日程 • 11日出撃 • 12日課題の消化 • 13～18日 RCSのcommissioning • 19日まとめ • 20日帰還

課題の消化 Twiss parameter (α,β,γ) 四極磁石を置いたときに各軌道点ごとに決まる値 β：　四極磁場の強さによって変わりtuneと以下の関係にある α：　βの軌道微分によって得られる γ：　βとαの関数リング一周にわたってβ(s)がわかると twiss parameter は完全に求まる

エミッタンス 位相空間でのビームの広がりを表す。エミッタンスはビームの初期条件(入射条件)によって決まるまた位相空間での楕円の形はtwiss parameter によって決まる

縦方向の振動 加速電圧は交流なので安定なところと不安定なところがある安定な点にはポテンシャルのBacketがありその底での中心エネルギー、位置に対して振動が生じる常にビームをBacketに収まるようにしなければならない ΔVとΔSが異符号のとき安定

RCS Commissioning Program • Beam の周回とパラメータ測定 • Tune survey • Aperture survey • PaintingInjection • etc • ビーム強度UP 祝300KW達成 • 物質・生命科学実験施設へビーム供給加速モードビーム蓄積モードそれぞれについて

COD measurement and correction 補正前補正後 COD 周回軌道のある点にMagnet error がある時のずれ Steering magnet で補正入射から出射までのプロット

Tune 測定 • 小数部分 • ベータトロン振動による周回ごとの位置変化から測定 • (例)6.25のときの位置変化 • 整数部分ある点で故意にCODを発生させてCOD軌道の山の数で測定 X’(mm) Tune とCODがわかるとこの式から各点のβも測定可能 X(mm)

Tune survey • Tuneを変化させて beam lossの小さいポイントを探す • 共鳴線の位置を確認しながらtuneによってビームロスがどのくらい変わるか測定入射ごとにリング全体の磁場を変えて、一点一点爆撃して測定ベータトロン振動の共鳴の関係式

Aperture surveyとpainting • Painting injection • Space chargeの効果を軽減するためにビームを実空間内に均等に入射 Aperture survey • 入射時のエミッタンスを大きくしてビームが安定である最大のエミッタンスを測定 Paintingのためのカンバスの広さを確認 Y(mm) X’(mm) X(mm) X(mm) 詳しくは原田さんが紹介してくれます

まとめ • 学んだこと • COD,Tune,βなどのパラメータの測定方法 • 縦方向の振動 • paintingなどのビームの入射 • ノートの記録係としてcommissioningに多大なる貢献 • 加速器研究の現場を肌で感じるという貴重な経験ができた

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