公募研究
本研究の目的は、大強度陽子シンクロトロンにおける粒子加速途中のベータ関数を測定し、四極電磁石の励磁パタンを補正することである。これにより四極電磁石の運動量に対する追従性を向上させビームロスを減らし陽子シンクロトロンの更なる大強度化が可能になる。平成27年度は、平成26年度に開発したFPGAボードを使って実際にJ-PARC Main Ringの粒子加速途中のベータ関数を測定した。具体的には、ベータトロン振動数の正弦波をボードで生成し、それを増幅した信号でstripline kickerをドライブする。これにより、ベータトロン振動を励起されるので、その振動を全周のビーム位置モニタで検出した。その各ビーム位置モニタでの振幅からベータ関数を求め、それらとモデル計算とのずれをもとに四極電磁石の励磁パタンを補正した。本手法はJ-PARC Main Ringにおいてすでに確立したと言ってよく、現在の共用運転でも本手法を使って求めた四極電磁石の補正パタンが使用されている。さらに、この測定が導入されて初めてビーム強度390 kW (8バンチ)を達成できた。以上より本研究の目的は達成されたといえる。また、さらなる大強度陽子ビームを目指し、J-PARC Main Ringでは別のベータトロンチューン領域の試験を行っているが、この試験でも本測定による四極電磁石の補正パタンを使用しており、試験ではすでに2バンチながら約130 kW ビームの加速に成功している。このように将来的にも本手法で四極電磁石の補正パタンを作成することになる。最後に、この手法は性質上J-PARC Main Ring に特化したものではなく、シンクロトロン加速器すべてに利用可能であること述べておく。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2015
すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)
Proceedings of the 12th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan August 5-7, 2015, Tsuruga, Japan
巻: 1 ページ: 958-962
巻: 1 ページ: 488-492
