Chromatic correction at RCS 野田・發知 町田 DC chromatic correction p/p、space-charge tune shift が ともに大きくなる点でゼロ補正する のが効果的(入射近傍） – →181MeVでξ=0 • 高エネルギー側でクロマティ シティが大きくなる • DC設定レベルを高めにすると高 エネルギー側でのクロマティシティ を抑えられる – →400,600MeVでξ=0 Fig.1 典型的なlongitudinal parametersで 運転した場合の運動量（Max.)の時間変化 • 低エネルギー側でクロマティ シティが+に振れるので head-tail insta.などが気にな る – 菖蒲田さんのほうから 報告 Fig.2 Space-charge tune shiftの時間変化（0.6MWcase) DC level • Case studyとし – 補正なし – AC励磁 – DC励磁 • 181MeVでξ=0 • 400MeVでξ=0 • 600MeVでξ=0 Fig.3 チューンの運動量依存性（181MeV時） ：600MeVゼロ補正の場合 を考える。 Fig.4 DC励磁時クロマティシティの時間変化（ DC励磁時） Wccs_DC181:181MeVのBrに合わせたDC sextupole を使用した場合 Wccs_DC400:400MeVのBrに合わせたDC sextupole を使用した場合 Wccs_DC600:181MeVのBrに合わせたDC sextupole を使用した場合 Wccs_AC:完全に同期させた場合 Preliminary simulation • SIMPSONSを用いた評価 – 全ての電磁石（Ｂ、Ｑ、Ｓ、 Str・・・）は一つのBテーブル で制御されている。（=完全な シンクロ状態） • DCクロマティック補正の評価 を厳密に行うにはプログラム の変更が必要 • このプログラムの変更はBQ,Q-Qトラッキングのずれを 評価するためにも必要で、す でにタスクリストにも入ってい るので６極についてもこの作 業とあわせて行う予定（時期 はまだ未定） • 今回の評価 – Bの変化のちいさな入射 periodで、クロマティック補正 無し、完全補正、＋補正で ビームロス量、ビームプロファ イル等にどのような違いが出 るか調べる。 • 実際は時間とともにクロマ ティシティが変化するので完 全なDCによる評価ではない。 • 高エネルギー側ではクロマ ティシティ補正が出来ないた めにチューンスプレッドが大 きくなるが、現コードではその 影響評価までは行えない。 6.68,6.27_181MeV_0.6MW case • まずfirst caseとして – NCC：ξ=-9、CC:ξ＝0、 2CC：ξ=9の比 較を行う。 p/pによるtune spread – • 3rd resonance stopband – 100 結果 – – injection energy=181MeV beam p ower = 0.6MW Nmp=200000 tune=(6.68,6.27) NCC （≈ 0） <CC<2CC 0.6MWではspace-charge tune shift が大きくクロマティックチューンスプレッ ドによって ｉｎｔｅｇｅｒ(ny=6）crossする粒 子が多い。 ２CCではｉｎｔｅｇｅｒ crossと3rd resonance crossの両方でロスが発生 していると思われる。 95 Beam survival ratio [%] • CC（≈ 0）＜NCC≈ 2CC red: A-NOMULT-NCC blue:A-NOMULT-CC green:A-NOMULT-2CC 90 85 CC 80 NCC 75 – – → 0.2MWにbeam power を下げ、 3rd resonance の影響を確認 → 0.2MW程度を考えればspacecharge tune shift が1/3となるので （6.68，6.27）よりチューンを下げinteger と3ｒｄ resonanceの両方をクリアできる 可能性はある。（Ny~6.2あたり？） 2CC 0 100 200 300 400 turn No. Fig.5 加速初期のビームロス Note:実際のオペレーションでは、CCを行う際には若干上の チューン（6.72、6.35）を使用する予定。 500 まとめと今後の予定 – 現時点での見通し • DCレベルを181-600MeVまで変えても高エネルギー側でのクロマティシ ティに大きな差はみられない(Fig.4）ことから、入射部近傍での補正に重点 を置いてよいと思われる。・・・integer crossをさけるため181〜400MeVで ξ=0とすることで効果が見込める – 今後の予定 • 0.2MWにbeam power を下げ、 3rd resonance の影響を確認 – → 0.2MW程度を考えればspace-charge tune shift が1/3となるので（6.68， 6.27）よりチューンを下げ、integerと3ｒｄ resonanceの両方をクリアできる動作 点を見つけられる可能性はある。（Ny~6.2あたり？） • 運転チューンの調整によりどの程度のビームパワーが見込めるかを探る。 • コードの一部変更 • 高エネルギー側でクロマティシティが大きくなる場合の影響評価 • クロマティック補正用６極のDCレ ベルを181MeVとしてビームロス・ プロファイルのビーム電流依存性 を確認 – No error case – With error case snoiseコマンドを利用したDCC補正シミュレーション • SIMPSONSのノイズコマンドを利用 – 同期条件からのずれを６極のノイズとして取り込む – snoise機能の検証 • 空間電荷効果無し • 1turn injection 加速にともないSextupleの効きが悪くなり、クロマティシティ が徐々に大きくなる _scaleはs-noiseのパターン から想定されるクロマティシティの 変化を示す _simは実際のトラッキングより求 めたクロマティシティ • ２つのノイズパターン – 181MeVDCCで最後まで – 181レベルを300ターンまで保 持し、その後OFF • 空間電荷力が相対的に小さ くなり、３次共鳴ラインに近接 したときのstop bandを狭くす る。 • Macro particles 200000 • Nominal tune 6.72,6.35 – With Multipole components – With space-charge (0.6MW) • 現在まで５００ターンまでの計算が 終了 – case-1とcase-2で有意な差が 見え始めている • ３次共鳴ラインのstop bandが狭 くなった効果か？ • ベータモジュレーションが小さく なった効果か？
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