STFビームライン 2009/06/01 ミーティング資料 Shigeru KASHIWAGI (ISIR, Osaka Univ.) -------------------------------------------------------------------------------------ソレノイド電磁石・電源 STFビームラインその他ソレノイド電磁石  2009年後期11月頃から、STFで使用できる。  ソレノイド製作の問い合わせをIDXにかけた（Sband用ソレノイドを近年数台製作している）、一品物である事、スケジュール的に難しいという事で断られた。  テクノ電気にも問い合わせをかけ、技術的・納期的にも可能だという回答をもらった。近日中に概算での見積りを出してもらう。トーキンマシナリーからもレスポンスはあった。 • バッキングコイルをサイドに置く方式 •軸上のピーク磁場 ~3000Gauss (通常は2000Gauss前後で使用) • ボア径 > φ280mm •電源 ATFのシールド上に置いてある J-PARK用に製作されたものを改造して使用してはどうか？ (25V x 600A、水冷、安定度10-3) *S-band用ソレノイド 150A x 0.15 ohm =25.5V 電圧が少し厳しい、精度を10-4に改造するために1台あたり70万円 STFビームライン要検討事項 1. シケインを導入するか？ 2. 集束用の2段目のソレノイドを導入するか？ 3. アナライザー電磁石シケイン長所：ダークカレントの削減 @LUCX; 50mmオフセットのシケインで-70％ +コリメータで更に半分 → 約1/3） @DESY;キャプチャー空胴前にアイリスを挿入してカット短所：バンチ間隔がずれる → RFガンでのエネルギー補正が必須（直線構造でも5MeVと4.5MeVの電子（dE/E~10％）だと、2mドリフトを進んだ時に約8ps到達時間差が生じる）導入した方がメリットが大きいと思われる 2段目のソレノイド電磁石・カソードからキャプチャー空胴入口までの距離が2m程度までなら、空胴入口でウエストを造ることは可能? （次のスライド）・シケインを採用する場合は、空胴までの距離が長くなるのでシケイン下流に集束系が必要。スペースがあれば導入した方がよいアナライザー電磁石・シケインを採用する場合には不要。 Beam simulation (1nC) Parameters Initial pulse length (s) = 4.3ps (Gaussian: 3s) Laser spot size (s) = 0.17mm (Gaussian: 3s) Bunch charge = 1nC Rf phase (rf-gun) = -45 deg (max. energy) Beam size x 10 Beam size stdx [mm] 8 Energy [MeV] 7 6 2250 Gauss 4 2 2440 Gauss 5 0 Emittance min. 0 0.5 35 3 2 1 0 Solenoid peak: 2070Gauss -80 -60 -40 -20 rf phase [deg] 0 20 40 rms emittance[mm mrad] Energy [MeV] 6 4 2070 Gauss 8 Peak gradient 56 MV/m z [m] rms emittance 1 30 1.5 Emittance 25 20 15 2440 Gauss 10 5 2250 Gauss 0 0 0.5 z [m] 1 2070 Gauss 1.5 Design of the new section The new cold-warm transition Adjustable fixture ofthe thegun and The new gun section on Rail system for … the cathode The gun and …system with bellows and reordered valve allows forsystem alignment of its table the cathode vacuum components the end tube The new gun section Precise alignment grooves on the table ビームライン案 • シケイン採用 • 2nd Solenoid 採用 • スリット使用（シケイン中） •ビームライン高さ 1200mm（400mm） • レーザー垂直入射、最終ミラーはシケイン途中に設置（真空外） • カソードからキャプチャー空胴までの距離、約3300mm。 • 導波管下流のGVで切り離し可能（RF窓を空胴に近い部分につけ、そこで切り離せるようにする） Beam simulation (20nC) Solenoid; 2250Gauss カソード上でのレーザーサイズを変化させた時の異なる縦方向位置でのエミッタンス stdx [mm] Parameters Initial pulse length (s) = 4.3ps (Gaussian: 3s) Bunch charge = 20nC Rf phase (rf-gun) = -60deg (emit. min) 12 3mm 6mm 8mm 10 8 6 4 2 0 Laser spot size on cathode Beam size 0 0.2 0.4 100 80cm 100cm 120cm 80 70 60 50 40 600 emittance [mm mrad] rms emittance [mm mrad] 90 3 4 5 6 7 Laser size (FWHM) [mm] 8 0.6 z [m] 0.8 1 1.2 Emittance 3mm 6mm 8mm 500 400 300 200 50mm mrad以下 100 0 0 0.2 0.4 0.6 z [m] 0.8 1 高電化量の場合はレザースポットを拡げる必要あり 1.2