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

2013 Fiscal Year Annual Research 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)
• Keywords: ビーム強度モニタ / 非接触測定

Research Abstract

最終年度においては、残留ガスビーム強度モニタをＪ－ＰＡＲＣハドロン実験施設の1次陽子ビームラインに設置した。残留ガスビームモニタで収集された電子の電荷量を高精度で測定するため、高感度のエレクトロメータを使用した。また、収集されたデータはEPICS(Experimental Physics and Industrial Control System：　加速器関係で汎用的に使用されているデータ収集システム）で表示・記録できるように整備を行った。30GeVの陽子ビームに対して最大24 kW相当のビーム強度（1回のビーム取り取り出しにつき 3×10^13 個）で実際の陽子ビーム強度を測定した。残留ガスの真空度がほぼ一定（0.2 Pa以下）の条件では、残留ガスビーム強度モニタの相対的な変動は10%以下であり、相対的なビーム強度モニタとしては、十分実用性がある性能があることが確認できた。最終年度は残念ながらビーム運転時間が非常に限られていたため、十分な量のデータを蓄積することができなかったが、残留ガスを用いたビーム強度モニタが十分実用性があることが確かめられた。
研究期間全体を通して、残留ガスビーム強度モニタの大強度ビームに対する精度、直線製、及び安定性についての性能が大阪大学核物理研究センターでの3.5μAビームやＪ－ＰＡＲＣの30GeV-24kWビームに対して確認することができ、ＤＣ的なビームにおいて有効な残留ガスビーム強度モニタが実用化できた。