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Toyama, T.

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WPBDA02 J-PARC MR BPMの運転経験 250
 
  • T. Toyama, D. Arakawa, Y. Hashimoto, S. Hiramatsu, S. Igarashi, S. Lee, H. Matsumoto, J. Odagiri, K. Satou, J. Takano, M. Tejima, M. Tobiyama, N. Yamamoto
    高エネルギー加速器研究機構
  • K. Hanamura, S. Hatakeyama
    三菱電機システムサービス株式会社
  • N. Hayashi
    日本原子力研究開発機構
 
 

2008, 2009年のビームコミッショニングでのBPMの動作状況を報告する。まず、動作の概要、およびコミッショニング初期の動作不良とその原因をまとめる。そのうち、ビームパイプの段差による電場の歪みで発生したと考えられるオフセット誤差については、原因の考察、応急対策、根本対策について述べる。次に、3BPM相関法による分解能の調査結果を示す。現在はバンチ当りビーム強度が設計値の1%程度で、かつほとんど1バンチ加速であり、信号が小さいため、データ1点(約50μs〜リング周回数にして約10ターン相当)の位置分解能は数100μmである。分解能向上のために平均操作を行なっている。さらにビーム・ベースド・アラインメントの測定状況の速報、今後のビーム強度増強に対応するための課題も含める予定である。

 
WPBDA03 ストリップライン ピックアップの多導体伝送線路モデル 253
 
  • T. Toyama
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

教科書で扱われているストリップライン ピックアップのモデルでは、ビームの発生する電場、磁場とストリップラインとの関係が明解ではない。さらに複数のストリップライン相互の電磁気的結合は取り扱えない。ここでは、複雑な3D数値計算に持ち込まず、2D電磁場計算によりこれらを解決できる見通しの良いモデルを提案する。ストリップライン ピックアップが、2D問題で近似できる電極部分と、3D効果が無視できる端末部分とから構成されるとする。これは多導体伝送線路により記述でき、自己、および相互のインダクタンス、キャパシタンス、ビーム軸方向の電極長、終端のインピーダンスで特徴づけられる。従来の単純なモデル、本モデル、3Dシミュレーションによる計算結果の比較も示す。

 
WPBDA07 カーボングラファイトリボンを用いた2次電子放出型ビームプロファイルモニター 347
 
  • Y. Hashimoto, S. Muto, T. Toyama, D. Arakawa, M. Uota, Y. Saito, M. Shirakata, Y. Hori, J. Odagiri, Y. Yamanoi
    高エネルギー加速器研究機構
  • D. Ohsawa
    京都大学
  • S. Ohya
    宇部興産
  • T. Morimoto
    森本技研
  • M. Mitani
    Minotos Engineering
 
 

2次電子放出ターゲットに,1.6 μm 厚の高い耐熱性をもつカーボングラファイトリボンを用いたビームプロファイルモニターを開発した.このモニターは,J-PARC 3-50 BT及びMR入射点にインストールされ,MRへのシングルパスの3GeV 陽子ビームのバンチ毎のビームプロファイルを検出する.バンチあたり4e13 陽子であるため(デザイン値),高い耐熱性が要求されると同時に,ターゲット物質でのビームロスを極力低減しなければならない.また,ビームテールの部分を感度良く計測したい.このような理由から,ターゲットに,グラファイト化したカーボン(Z=6)をリボン化して用いた. 標準的なターゲットは,リボン(サイズ:幅2または3 mm×長さ200 mm)をアルミナフレームに32 ch並べたものである. 本報告では,カーボングラファイトターゲットの基本特性とビーム計測結果を報告する.

 
TPCOA01 J-PARC主リングのビーム・ロス・モニタのデータ収集システムの改良 684
 
  • S. Motohashi, M. Takagi
    関東情報サービス株式会社
  • J. Odagiri, N. Kamikubota, N. Yamamoto, S. Yamada, H. Nakagawa, D. Arakawa, Y. Hashimoto, T. Toyama
    高エネルギー加速器研究機構
 
 

大強度の陽子加速器であるJ-PARC主リングのオペレーションにとって、ビーム・ロス・モニタの果たす役割は大きい。主リングには総計316台のガス・チェンバー型のビーム・ロス・モニタが設置され、主リング全体にわたるビーム・ロスの空間分布とともに、各測定点での加速サイクル内での時間構造がモニタされる。 このためのデータ収集システムとして、これまでProgrammable Logic Controller (PLC)をベースにしたシステムが用いられてきたが、今回、制御ソフトウェアの保守性と性能の向上のため、PLCのCPUを通常のシーケンスCPUからLinuxをOSとして搭載したCPU(F3RP61)への置き換えを行った。 本稿では、F3RP61を使ったときの実装について報告する。

 
WPBTA02 ステアリング電磁石を用いたJ-PARC MRのβ関数測定 301
 
  • J. Takano, T. Koseki, K. Niki, T. Toyama, S. Yamada
    高エネルギー加速器研究機構 加速器研究施設
  • S. Hatakeyama
    三菱電機システムサービス株式会社
 
 

 J-PARC Main Ring(MR)には186台の水平および垂直方向のBPMがあり、各BPMの位置にステアリング電磁石が水平方向に93台、垂直方向に92台設置されている。これらの機器を用いてMRのβ関数を測定した。 測定方法として当初は1ヶ所のBPMに対しプラスキック、マイナスキックおよびキック無しの3ショットのビームを必要としていた。また、ステアリング設定の時間も考慮すると1ヶ所のβ関数測定に対し約10分の時間が必要であった。この方法ではリング一周のβ関数を測定するためには555ショット、時間にして92.5時間必要となる。  そこで今回新たに1ショットで32ヵ所のβ関数を測定できるプログラムを開発した。これによって12ショット、時間にして1時間で全周のβ関数を測定することが可能となった。以上のプログラムの改良点およびβ関数の測定結果について発表する。

 
WPBDA04 J-PARC・MR IPMシステムの現状 292
 
  • K. Satou, T. Toyama, Y. Hashimoto, M. Tejima
    高エネルギー加速器研究機構 J-PARCセンター
  • H. Harada
    日本原子力研究開発機構 J-PARCセンター
 
 

J-PARC・MRリングの非破壊型プロファイルモニタとして残留ガスプロファイルモニタ(IPM)の開発を行っており、昨年より一部運用を開始している。本IPMシステムの特徴は100ショット程度の平均化処理を行い、各種ノイズ成分を減ずることにより、ターン毎のビームプロファイルを測定することである。この特徴は、入射からターン毎のビーム重心およびビーム幅の変化を観測することにより、入射エラーをチェックすることに有益である。本発表では本年度に新規インストールしたIPM2号機の改良点ついて報告する。

 
WPBDA05 J-PARC・MR BLMシステムの現状 295
 
  • K. Satou, T. Toyama, Y. Hashimoto, M. Tejima, S. Lee
    高エネルギー加速器研究機構 J-PARCセンター
  • K. Yamamoto
    日本原子力研究開発機構 J-PARCセンター
 
 

J-PARCでは同軸ケーブルを利用した空気イオンチャンバーAIC、シンチレータと光電子増幅管を利用したS-BLM、ガス充填した同軸比例計数管のP-BLMがビームロスモニタ(BLM)として採用されている。MRではこのうちAICとP-BLMを採用しており、主にP-BLMを使用している。BLMはビームロスにより発生する2次粒子を測定するため、ロス粒子数とBLM観測量との間の“おおよその”対応関係を知っておく必要がある。MRでは人為的にビームロスを起こさせ対応関係を調査している。また、P-BLMには信号増幅作用があるため、イオンチャンバーと比べると高いSN比が得られるという利点がある一方、高カウントレート、高増幅時のゲイン低下現象が付きまとう。本発表ではMRのBLMのシステムとともに、ゲイン低下による影響について議論する。