RCS キキキキ キキキキキキキキキキキキ 、 2006.2.14 M. Tomizawa, K. Ko seki F. Noda ○3-50BT キキキキキキキキキキキ ○ キキキキキキキキキキキキ ○ キキキキキキキキキキキキキキキ
RCS キッカー、パルスベンドゆらぎの影響
2006.2.14 M. Tomizawa, K. Koseki
F. Noda
○3-50BT コリメーターの許容ロス
○ キッカーゆらぎの影響評価
○ パルスベンドゆらぎの影響と対策
Collimator section entranceStr99_020.comini_020.dat
・ Transverse Input data: RCS simulation(SYMPSONS)by F. Noda
180MeV, 600kW -->Linear transformation・ p/p ±0.31% parabola is assumed
Collimator jaw aperture 54pi phn_022.datmap_022.dat
Collimator jaw aperture 65pi phn_023.datmap_023.dat
RCS からのビームハローの改善 ・ 180MeV linac, 600kW --> 400MeV linac 1MW ・ RCS operating point optimization, resonance corrections ・ painting 3-50BT コリメーターの aperture 54pi-->65-70pi ・ MR コリメーターのロスとのバランス サーシャが評価中3-50BT コリメーターのスペックアップ 可能性があるか? 現在 total 450W (1% of full RCS beam)
・放射線の遮蔽 土、地表の線量 ・コリメーター Jaw の発熱 ・コリメーター周りの放射化とメンテナンス
遮蔽設計、コリメーターの設計 1台 (of 12 台 ) で 450W を想定 --> マージンあり 現実的なロス分布の場合、合計何ワットまで可能か?
3.6 3-50BT 上部遮蔽構造と隔壁
通路ケーブル・配管用開口部
3 GeV-P
隔壁上部遮蔽構造断面図
ビームライン平面図
平面図
断面図
断面図
ビームパイプ
鉄遮蔽体
開口部
By 鈴木健訓
3.9 3-50BT スクレーパ損失による遮蔽体表面上の線量評価
450W 損失(1)八間道路 一般区域の空間線量率設計目標値 0.25 μSv/h(1) Emittance 120π 0.055 ± 0.005 μSv/h(2) Emittance 80π 0.050 ± 0.005 (3) 1 台 一点損失 0.075 ± 0.005 (No.6) 0.29 ± 0.01(No.12)(2)横方向 土の放射化設計目標値 1 台 11mSv/h, 12 台同時 5mSv/h(1) Emittance 120π 1.03 ± 0.01 mSv/h(2) Emittance 80π 0.84 ± 0.01 (3) 1 台 一点損失 2.31 ± 0.02(3)床下方向 土の放射化設計目標値 1 台 11mSv/h, 12 台同時 5mSv/h(1) Emittance 120π 1.23 ± 0.02 mSv/h(2) Emittance 80π 0.94 ± 0.02 (3) 1 台 一点損失 1.53 ± 0.02
八間道路
By 鈴木健訓
○ 放射線遮蔽 合計ロス 450W の 3-4 倍は OK ○ Jaw 発熱 60W x 4 倍 =240W < 450W/1 台 ○ コリメーターメンテナンス ・ フランジの遠隔着脱 ・ 被曝を減らす交換シナリオ --> 対策済み
残留放射能 鈴木氏の最近の評価あり 3-4 倍は許容できることを期待する
○ スペックアップする場合は J-PARC 全体のコンセンサスを得る必要がある
114nséûä‘íxÇÁÇπ
0 0.0000005 0.000001 0.0000015 0.000002
time
114ns
0 0.00000050.0000010.00000150.000002time
gap=1.256E-3V(average)=0.064826
(1.256E-3)/(0.064826)*50=0.969% Å}0.969%
+-2.7% +-1%
2005.6.23 Noda’s mail
RCS Kicker Field Fluctuation
-0.004
-0.002
0
0.002
0.004
0.006
-0.0002
-0.0001
0
0.0001
0.0002
0.0003
0.0004
0.0005
400 600 800 1000 1200 1400
RCS SM exitdx(m) dpx(rad)
time(ns)
54
56
58
60
62
64
66
68
70
-6 -4 -2 0 2 4 6
RCS SM exit
C
dx(mm)
RCS exitx=28.96m, x=-2.83
Normalized phase space
-0.0002
0
0.0002
0.0004
0.0006
-0.002 0 0.002 0.004 0.006
RCS SM exit
dpx(rad)
dx(m)
Y = M0 + M1*X
9.4855e-10M0
0.095458M1
1R
-0.0015
-0.001
-0.0005
0
0.0005
0.001
0.0015
-0.006 -0.004 -0.002 0 0.002 0.004 0.006
xpx_PBin
dx(m) at BGNSCR
x(m) at RCS exit
Y = M0 + M1*X
6.6283e-08M0
-0.20366M1
1R
-0.0004
-0.0002
0
0.0002
0.0004
-0.006 -0.004 -0.002 0 0.002 0.004 0.006
xpx_PBin
dpx(rad) at BGNSCR
x(m) at RCS exit
Y = M0 + M1*X
1.6146e-07M0
0.093455M1
1R
0.95
1
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25
-0.006 -0.004 -0.002 0 0.002 0.004 0.006
xpx_PBin
IJ
dx(m) at RCS exit
Y = M0 + M1*x + ... M8*x8 + M9*x9
1.0028M0
-9.464M1
6452.3M2
0.99913R
Y = M0 + M1*x + ... M8*x8 + M9*x9
1.0014M0
-5.2285M1
6007.9M2
0.99862R
STRUCT によるコリメーターロス計算
キッカーゆらぎ( ±1.1%) による 3-50BT コリメーターのロス
Input beam: Noda’s Simpsons data(3GEV_BEAMDIST_050906_V2.DAT)
1ns ごとにロスを計算 longitudinal distribution uniform 2バンチの合計
-------> 1.0194 倍 (2% 増加 )
First batch to 3-50BT(-4.5×10^-3)
First batch to 3-NBT( ±0.645×10^-3)
Pulse Bend Field Fluctuation
First batch to 3-NBT BL/BL= 1.3×10-3
B=7.9G (B=1.2T, L=1.5m) kick=0.12mrad
3NBT 明午氏 0.11mrad は想定内
残留磁場の 3NBT への影響
No correction case
50
60
70
80
90
100
110
-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0 0.001
effect of pulse bend fluctuation
B
/BL BL
3-50BT 側
0.5
1
1.5
2
2.5
3
-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0 0.001
pulse bend field fluctuation
B
dBL/BL
Y = M0 + M1*x + ... M8*x8 + M9*x9
1.0019M0
36.077M1
82226M2
0.99998R
Average loss of 4batches 1.51
補正磁石の例: PB コイル端から 1.6m に中心あり
BPM
BPM
BPM
MWPM
MWPM
ST-V
ST-HV
ST-H
52
54
56
58
60
62
-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0 0.001
with correction
emittance
/BL BL
0.995
1
1.005
1.01
1.015
1.02
1.025
-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0 0.001
pulse bend field fluctuationwith correction magnet
B
dBL/BL
Y = M0 + M1*x + ... M8*x8 + M9*x9
1.0019M0
36.077M1
82226M2
0.99998R
corrected case
Average loss of 4batches 1.008Correction magnet BL=0.011 Tm
L=0.5m-->B=0.022T