富士テストビームチャンネル案

富士テストビーム
チャンネル案
富士テストビームチャネル製作委員会
概要

ＫＥＫＢリング富士直線部において、８ＧｅV・ＨＥ
ＲからのBremsstrahlungガンマ線を利用、３Ｇｅ
Ｖ程度の電子ビームラインを建設し、各種測定
器開発の為のテストビームとして供用する。
ＫＥＫＢ富士直線部による
ガンマ線生成
富士交差部の上流には１００ｍの直線部とその
終端に比較的強い偏向電磁石（ＢＸ１Ｅ．１）が
ある。
残留ガス（ＣＯ・３ｘ１０−８Ｐａ）とＨＥＲビーム（１．
３Ａ）の反応による高エネルギーガンマ線
（Bremsstrahlung）が発生する。
この偏向電磁石内のビームパイプの形状を最
適化し、小さいロスでこのガンマ線を取り出すこ
とができれば、比較的コリメートされたビームと
して利用できる。
フォトン数見積もり
d/X0=1x10e-13 for CO 100m long with p= 3e-8 Pa = 3e-13 atm
E=8GeV electron, kmax=8 GeV, kmin=1 GeV.
N= 2x10-13 / electron
Nelectron(HER=1.3A)= 8.1x1018 (1/sec)
６
フォトン数＝1.6ｘ１０
/秒
電子数の見積もり
ビームパイプ取り出し窓厚さ（銅：3 radiation length を仮
定）これによるコンバージョンロスは、

9
X c   X o  より、3.0／(９／７)＝
7
２．３３ conversion length
Ng (NC)= Ng*exp (-2.33)= 1.6 x10-5 /秒
TURTLEによるHERビームのシミュレーションにより、
Bremsstrahlungの生成、
Geant4によりコンバージョン電子の生成を行う。
フォトン生成シミュレーション
energy
Profile
X
±１．５ｃｍ
Y
Bremsstrahlungのエネルギースペクトルは急峻でな
い。プロファイルは最下流で３ｘ１ｃｍに納まる。
シミュレーションでは、7x104(>1GeV)のフォトンを生成
しターゲットにて電子を発生させる。これは先の計算
から７／１６秒に相当する。
±５ｍｍ
コンバージョン電子のシミュレーション
電子のエネルギー
方向拡がり
コンバージョン電子の方向はトンネル軸より3.5mrad リン
グ外側へ振れている。その拡がりは±10mradでよくコリメ
ートされているといえる。
ビームラインの設計
B3ギャラリーから
張りだした実験エリア
１０ｃｍφコンクリート
シールドから取り出し
KEKBリングの下を潜る
3X0
converter
BX1E.2
QX3E.2
QX2E.2
取り出しビームライン
（By K.Satoh and A.Morita）

Aperture
Bend
Width ±40mm / Height ±20mm
（入射路垂直ベンド参考：1.2T200A, 外形430x620x1800）

Q[123]
φ50
（入射路Q参考：１２T/m50A,外形450mm,空冷も可）

Q[45]
φ166
LER（スペア在庫あり）

シールドの穴 φ100


Beam Line Parameters...













Bend
B150
B160_1
B160_2
B160_3
B160_4
B160_5
Rotate
-30.246
-0.315
-1.087
-1.847
-2.597
22.823
Angle
-9.099
-9.706
-9.706
-9.706
-9.706
-9.706
Edge1
1.554
1.554
1.554
1.554
1.554
1.554
Edge2
1.554
1.554
1.554
1.554
1.554
1.554
Quad
Q1
Q2
Q3
Q4
Q5
Rotate
-40.018
20.550
22.028
40.359
27.505
K1[m^-1]
0.416
-0.420
0.375
-0.276
0.317
L[m]
0.400
0.400
0.400
0.584
0.584
Bore[m]
0.050
0.050
0.050
0.166
0.166
既存KEKB機器との干渉
シールド取り出し部詳細
貫通穴加工は２００６夏に可能。プラグ
することで放射線審査のスケジュール
からは自由になれる。
ビームライン下流での最終収量
momentum
(GeV/c)
Yield
(electron/sec)
0.5
53
1.0
115
2.0
145
3.0
196
3.4
200
dp/p(%)
+1.0
-0.8
+1.1
-1.0
+1.1
-1.0
+1.1
-1.0
+1.1
-1.1
周辺の現状
ステップ・リフターの設置で
往来に配慮
実験エリア
富士B３ギャラリーからの出入りを想定
KEKBエリア
B3ギャラリー
放射線
 ７月、放射線安全審議会に申請を希望。
 ２００７年春のビームサーベイを可能とする。
コスト評価・予定
 マグネット新作
 B150：１台
B160：５台８００万／台
 Q:３台
２００万／台
 KEKBマグネット改造
 QX3E １台
３００万
 架台の製作
 薄窓ビームパイプ新作(２００６秋) 4000万
 シールド穴加工(２００６夏)
 電源調達：PSブースター、ビームチャンネル
 ケーブル配線（２００７・１月）
 実験ステージ・ビームダンプ・シールド外側マグネット
架台

Download Report