原研滞在報告

J-PARC出張報告
7/31 植木
目的
• J-PARCを見学、及び加速器の基礎を勉強し、
今後の研究テーマの選択に反映させる
滞在内容
• 21日
• 22日
• 23日
• 24日
• 25日
• 26日
移動
J-PARC 3GeV RCSの説明(發知さん)
MRの祝賀会@KEKに参加
RCSトンネルの見学、加速器の勉強
加速器の基礎およびコミッショニング
ツール群の説明(原田さん)
加速器の勉強
移動
Japan Proton Accelerator Research Complex
~ J-PARC
• LINAC(400MeV),RCS(3GeV),MR(50GeV)の三つの加速器で構成
→現在、LINAC(181MeV),MR(30GeV)である。
• LINACとRCSを原子力機構、MRをKEKが担当
• RCSはMRと物質・生命科学実験施設に、MRはニュートリノ実験施設、原
子核実験施設に大強度ビームを供給
安定なビームの構築
• シンクロトロン加速器では、横方向にベータト
ロン振動、縦方向にシンクロトロン振動させな
がら、ビームをある領域に閉じ込めながら、
周回させている。→横方向の振動を勉強
• ビームは様々な要因によって不安定
例 ベータトロン振動の共鳴
主電磁石と磁場
二極磁石
四極磁石
磁場一定
線形
By
x
ベータトロン振動
• ビーム軸に垂直な平面内(x,y)において、ある中心軌道のま
わりを粒子は振動しながら周回する。
→ビームをある領域に閉じ込めながら周回する。
• リング一周の振動数をベータトロン振動数と呼ぶ。
中心軌道
粒子の軌跡
ベータトロン振動の共鳴
ベータトロン振動の共鳴の関係式
(m, n, kは整数)
m x  n y  k
共鳴の次数 q
対称性Nを持つ加速器における構造共鳴
(N, i は整数)
k  iN
粒子の軌道
キックなし
1周目
2周目
3周目
2次共鳴 : 四極磁場成分
3次共鳴 : 六極磁場成分
q m n
1次共鳴
1次共鳴 : 二極磁場成分
4次共鳴 : 八極磁場成分
次数が低い、または構造共鳴の場合、
強い共鳴を生じる
x
νx= 整数
z
磁場の誤差による横方向のキック
リング内の一箇所に磁場の誤差による横方向のキックが存在する
場合の1次共鳴による振幅の増大
まとめ
• J-PARCの先生方への挨拶回りや、加速器の
基礎の習得等を行った。
• 必要な装置をセットすれば蛇口をひねるよう
にビームが得られるわけではない。
• 9月に行われる実際のビーム試験への参加
を希望
おしまい