Transcript 54p

30GeV Fast Extractionの検討
2006.1.6
M. Tomizawa
MR:
・ RCS Emittance growth 1.5 (assumed)
36p x 1.5=54p
・ MR acc. beam emittance
54p --> 4.06p x 1.5=6.1p @50GeV
54p --> 5.05p x 1.5=7.6p @40GeV
54p --> 6.68p x 1.5=10.0p @30GeV
・ 3-50BT
acceptance(upstream）
216p
collimator aperture
54p (movable)
acceptance(downstream） 120p
・MR
injection acceptance
>81p
ring acceptance
81p
collimator aperture
54-81p (movable)
fast extraction
19.5p
slow extraction
not defined
エネルギーを下げる(例えば30GeV)
繰り返しを上げる
ビームパワーはそれほど変えないで
電気代はかなり減らすことができる
・NuFact-J 05 (2005.6.10)
“J-Parc Accelerators” by M. Tomizawa
・NuFact 05 (2005.6.21-28)
“Evolution of J-PARC” by S. Machida
・meeting for EPP2010訪問 (2005.7)
Y. Kamiya 他
（中性子行きのビームが減る）
180MeV linac MR h=9 operation
40GeV
周期
電磁石平均電力
ビーム電流
ビームパワー
3.2s
25MW
10mA
400kW
周期
電磁石平均電力
ビーム電流
ビームパワー
2.04s
18MW
15.7mA
470kW
30GeV
40GeV Fast Extraction
(present scheme)
sadenv_mid_40gev_fast006
-1.24 x 0.98mrad
-1.24 x 0.98mrad
-1.24 x 0.98mrad
-1.24 x 0.98mrad
-1.24 x 0.98mrad
Injection emittance 81p
Extracted emittance 7.6p
40GeV present scheme
アクセプタンスはthin septaで決まる 19.5p
(Qチャンバーが下の図の断面を持てば 19.5p はクリアー)
qfr001.dat.pdf
fast006
qdt001.dat.pdf
fast006
7.6p
7.6p
1.24 x 1.67mrad
1.24 x 1.67mrad
1.24 x 1.67mrad
1.24 x 1.67mrad
キッカー５台 (L=2.43m)
-1.24 x 1.55mrad
Extracted orbit 38p
(10p @30GeV beam)
larger acceptance orbit
(no thin septa)
sadenv_mid_30gev_fast009
アクセプタンスはQDT, SM30 で決まる
38p
QDTでのハローの角はこの程度であればおそらく問題にならない
・たとえ入射時に四角いビームでもx-y couplingで丸くなる
・x-y coupling collimatorも可能
qfr002.dat.pdf
fast009
qdt002.dat.pdf
fast009
Larger acceptanceの軌道はある
特徴
・アクセプタンスは２倍になる(38p)
->取り出しのロスは楽になる ------魅力的！
課題
・キッカーNo4とNo5のH-アパーチャーを大きくする必要がある
H-gap: 100mm--> 128mm(38p), 出来れば134mm (54p)以上
可能か要検討
・現在のキッカーの能力（充電電圧、磁場）では30GeVの取り出し
に50GeV相当の磁場が必要
->同じ出力ビームパワーにするためにはrep. rateを上げる必要がある
30GeV+high rep. :
・電気代は少なくてすむ
・取り出しビームのロスは楽になる
・RCSからのビーム強度が低いときはよいが
高くなってくると3GeVビームのロスがつらくなる
40GeV energyへ容易に移行できるようにして
おきたい。
sadenv_mid_30gev_fast011
1.24 x 1.67mrad
1.24 x 1.67mrad
1.24 x 1.25mrad
1.24 x 1.25mrad
1.24 x 0.6mrad
キッカー5台は製作済み(既に40GeV 対応）
２台は新規（40GeV対応で設計する）
-1.24 x 0.9mrad
-1.24 x 0.9mrad
Extracted orbit 38p
(10p @30GeV beam)
larger acceptance orbit
(no thin septa)
Extracted orbit 30p
(10p @30GeV beam)
larger acceptance orbit for 30GeV
(with thin septa)
sadenv_mid_30gev_fast006_1.sad
sadenv_mid_30gev_fast006.com
Emit2.for
1.24 x 1.08mrad
1.24 x 1.08mrad
1.24 x 1.08mrad
1.24 x 1.08mrad
-1.24 x 1.08mrad
QFRのmultipole component の影響が問題となる可能性あり