大強度直流ビームのための非接触型ビーム強度モニタの実用化

2011 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23540357
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 里 嘉典 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 准教授 (30342603)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2014-03-31
• Keywords: ビーム強度モニタ

Research Abstract

今年度は、開発中の残留ガスを用いた大強度陽子ビーム強度モニタの信号を、実際の陽子ビームで試験するため、大阪大学核物理研究センター(RCNP)においてテスト実験を実施した。当初の研究計画では東北大学サイクロトロンRIセンター(CYRIC)に於いてテスト実験を実施する予定であったが、東日本大震災による被害のためCYRICの利用が不可能となったため、RCNPでテスト実験を行った。　RCNPのサイクロトロン施設で利用できる65MeV-4μAの陽子ビームを用いて、信号応答を観測した。陽子ビームのエネルギーはJ-PARC 50GeV陽子ビームと比べて約1/1000だが、残留ガスのエネルギー損失率は約9倍まで大きくなるので、低いエネルギーの陽子ビームでも相対的にJ-PARCの大強度ビームと同等な環境でテストが可能である。　RCNP東実験室のENNコースに残留ガスビーム強度モニタとリファレンス用のファラデーカップ型電流モニタを設置し、残留ガスビーム強度モニタの電荷信号を高精度のエレクトロメータで積分して測定した。ビーム強度、真空度、ビーム位置等を変化させてリファレンス用のファラデーカップの信号と比較しつつ測定を行った。　テスト実験の結果、ビーム強度及び真空度に対して良好な直線性が得られ、ビーム強度モニタとして十分活用できる目処が立った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

大阪大学核物理研究センターの65MeV-4μAの陽子ビームを用いて、実際のビームでの信号応答を測定し、ビーム強度や真空度の変化に対する直線性を確認することができた。当初の計画通り、おおむね順調に進展していると考える。

Strategy for Future Research Activity

今後の研究推進については、大阪大学核物理研究センターで試験した残留ガスビーム強度モニタをJ-PARCハドロン実験施設の一次ビームラインに移設し、加速器から取り出された30GeV陽子ビームに対しての信号応答を試験する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

研究費使用計画としては、大阪大学核物理研究センターからのビームモニタ輸送、J-PARCハドロン実験施設一次ビームラインへの設置作業、信号配線作業、読み出し回路及び制御システムの整備に充てられる予定である。　前年度に未使用額が発生した状況は、当初計画していた真空度調整装置を購入する必要がなくなったためと、未使用額を次年度のビームモニタ搬送費用に充当することが適切と考えたためである。