Research Project
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
本研究により、J-PARC神岡間ニュートリノ振動実験(T2K実験)に使用するための、高強度陽子ビーム用プロファイルモニターの開発を行った。陽子ビームモニターの中でも、特に、ビーム断面の形状を測定するための、プロファイルモニターの開発を行った。ここで、プロファイルモニターの原理として、Dビーム上に測定器を直接設置する方法(破壊型)と、2)ビームの通過により残留ガスが電離され、生成された電子または陽イオンを電場により収集し、セグメント化された読みだし測定器で測定する方法(非破壊型)がある。平成16年度に、非破壊型のプロファイルモニターの試作機を製作し、高エネルギー加速器研究機構の陽子シンクロトロン加速器において、ビーム試験を行った。信号の読み出し方法として、電子を使用する場合、陽イオンを収集する場合の二種類で試験を行ったが、ビームに由来したバックグランドが存在するビームラインでは、電子を使用した方法では、実際の使用が困難であることが明らかになった。また、陽イオンを使用した方法で、プロファイル測定が成功したが、J-PARGのように高い強度のビームで使用するためには、非常に高い磁場が必要であることがわかった。したがって、T2K実験で用いるプロファイルモニターは、破壊型のものを採用することに決定した。平成18年度は、破壊型プロファイルモニター用に行ったビーム試験の測定結果をもとに、シミュレーションを行い、T2Kビームラインでのプロファイル測定精度の推定を行った。この結果をもとに、ビームラインを制御するために必要な、破壊型プロファイルモニターの詳細なデザインを決定した。きらに、プロファイルモニターの低温動作試験・放射線照射試験を行った。これらの結果から、T2K実験用の、プロファイルモニター実機製作にむけての最終確認を行った。
